현대 광학과 레이저 공학 분야에서레이저 막대종종 단순한 원통형 결정 또는 유리처럼 보이지만, 레이저 막대는 실제로 일관성, 단색,고방향 조명그 기능은 원자 에너지 수준의 현미경적 상호작용을 통신, 제조, 의학, 기초 과학을 주도하는 거시적 기술과 연결합니다.
레이저 막대기는 광선을 증폭시키기 위해 설계된 고체 상태의 증강 매체입니다.자극 배출일반적으로 막대는 Nd: YAG (네오디?? 도핑 유트륨 알루미늄 그라넷), Ti: 사피르 또는 루비 (Al2O3 Cr3 +로 도핑) 와 같은 결정 물질로 제조됩니다.막대기는 종종 특정 활성 이온으로 도핑됩니다., 외부 펌프 소스에서 에너지를 흡수하고, 일반적으로 손전등이나 다이오드 레이저에서 에너지를 흡수하고, 그 후 일관된 광자의 형태로 에너지를 방출합니다.
단순해 보이지만, 레이저 막대기는 복잡한 에너지 변환기로 작용합니다.이것은 불일치한 펌프 에너지를 정확하게 정의된 파장과 단계 특성을 가진 매우 일관성 있는 레이저 방사선으로 변환합니다..
레이저 막대기 의 성능 은 재료 선택 과 그 구조적 매개 변수 둘 다에 크게 의존 한다. 주요 고려 사항 들 은 다음 과 같다.
크리스탈 타입: 각 레이저 결정은 특유의 방출 파장, 열 전도성 및 광적 품질을 나타냅니다. 예를 들어 Nd: YAG는 1064 nm에서 방출하며 Ti: Sapphire는 650 ∼ 1100 nm에서 조정됩니다.
도판트 농도: 활성 이온의 농도는 주의 깊게 최적화되어야 합니다. 과도한 도핑은 흡수를 증가시키지만열 렌즈그리고 농도 완화, 빔 품질을 저하시키는.
막대 기하학: 표준 레이저 막대기는 고도의 광적 품질로 닦은 끝면과 함께 원통형입니다. 고전력 시스템에서는 직사각형 막대기 또는 맞춤 곡선을 가진 막대기와 같은 전문 기하학이 있습니다.모드 구조와 열 방출을 최적화 할 수 있습니다..
이 요소들은 효율적인 레이저, 균일한 빔 프로필 및 열 안정성을 보장하는 데 중요합니다.
레이저 막대기는자극 배출여러 단계로 이루어져 있습니다.
펌프 흥분: 펌프 소스는 막대에 에너지를 주입하여 기본 상태에서 더 높은 에너지 수준으로 도판트 이온을 흥분시킵니다.
자발적 배출 시작: 흥분된 이온은 자발적으로 붕괴하여 특유의 파장의 광자를 방출합니다.
자극된 방출 증폭: 이득 매체를 통과하는 광자는 흥분 이온의 추가 방출을 자극하여 일관성 빛의 기하급수적 증폭을 발생시킵니다.
레이저 출력 결합: 증폭된 빛은 광학 구멍 안에 공명하고 부분 반사 끝 거울을 통해 일관된 레이저 빔으로 나간다.
이 과정은 미세한 원자 전환을 거시적인 일관성 빛으로 변환하는 정밀하게 조직된 연쇄반응을 통해 에너지가 분산되는 것으로 개념화 될 수 있습니다.
레이저 막대기 작동의 주요 과제 중 하나는 열 관리입니다. 고 강도 펌핑은 막대기 내부에서 필연적으로 열을 생성하여 균일하지 않은 온도 분포로 이어집니다.이 열 gradient은열 렌즈, 굴절 지수의 변동으로 빔이 왜곡되고 효율이 감소할 수 있습니다.
완화 전략은 다음을 포함합니다.
액티브 냉각: 막대기를 둘러싼 물 냉각 또는 전도 열 방조장.
최적화 된 막대 크기: 온도 축적을 최소화하기 위해 막대기 길이와 지름 균형을 맞추기
복합 구조물: 열압력을 줄이고 빔 품질을 유지하기 위해 부착되지 않은 끝 뚜?? 또는 클래싱을 포함합니다.
효율적인 열 관리는 산업 가공, 과학 연구 및 의료 응용 분야에서 사용되는 고전력 레이저에 매우 중요합니다.
레이저 막대기는 광범위한 과학 및 기술 응용 분야에서 기본 구성 요소로 사용됩니다.
산업 및 정밀 제조: Nd:YAG 막대기를 이용한 고전력 고체 상태 레이저는 절단, 용접 및 마이크로 제조에 사용되는 표준 도구입니다.
의학적 치료 와 수술: 레이저 막대기의 특정 파장들은 매우 정밀한 조직 절제와 비침습적 치료법을 가능하게 합니다.
양자 광학 및 연구: 레이저 막대기 는 양자 통신, 분광학, 초고속 광학 등의 실험을 위해 안정적이고 일관성 있는 광원을 제공한다.
고 에너지 물리학: 대광선 레이저 막대기는 관성 격리 핵융합 실험 및 다른 고에너지 레이저 시스템에서 사용됩니다.
미래 발전은 새로운 결정 조성, 더 높은 도핑 효율성, 그리고 뛰어난 빔 품질, 더 높은 출력력, 조정 가능한 파장 범위를 달성하기 위해 엔지니어링 바드 기하학에 초점을 맞추고 있습니다..
레이저 막대기는 겉으로 보기에는 속임수처럼 단순하지만, 정밀 광학 공학의 최고를 나타냅니다.그것은 과학적인 발견과 실용적인 응용을 모두 지원하는 일관된 빔으로 도판트 이온의 분리 에너지 전환을 번역합니다.물질과학과 레이저 공학이 계속 발전함에 따라 레이저 막대기는 혁신의 초석으로 남아 있습니다.
현대 광학과 레이저 공학 분야에서레이저 막대종종 단순한 원통형 결정 또는 유리처럼 보이지만, 레이저 막대는 실제로 일관성, 단색,고방향 조명그 기능은 원자 에너지 수준의 현미경적 상호작용을 통신, 제조, 의학, 기초 과학을 주도하는 거시적 기술과 연결합니다.
레이저 막대기는 광선을 증폭시키기 위해 설계된 고체 상태의 증강 매체입니다.자극 배출일반적으로 막대는 Nd: YAG (네오디?? 도핑 유트륨 알루미늄 그라넷), Ti: 사피르 또는 루비 (Al2O3 Cr3 +로 도핑) 와 같은 결정 물질로 제조됩니다.막대기는 종종 특정 활성 이온으로 도핑됩니다., 외부 펌프 소스에서 에너지를 흡수하고, 일반적으로 손전등이나 다이오드 레이저에서 에너지를 흡수하고, 그 후 일관된 광자의 형태로 에너지를 방출합니다.
단순해 보이지만, 레이저 막대기는 복잡한 에너지 변환기로 작용합니다.이것은 불일치한 펌프 에너지를 정확하게 정의된 파장과 단계 특성을 가진 매우 일관성 있는 레이저 방사선으로 변환합니다..
레이저 막대기 의 성능 은 재료 선택 과 그 구조적 매개 변수 둘 다에 크게 의존 한다. 주요 고려 사항 들 은 다음 과 같다.
크리스탈 타입: 각 레이저 결정은 특유의 방출 파장, 열 전도성 및 광적 품질을 나타냅니다. 예를 들어 Nd: YAG는 1064 nm에서 방출하며 Ti: Sapphire는 650 ∼ 1100 nm에서 조정됩니다.
도판트 농도: 활성 이온의 농도는 주의 깊게 최적화되어야 합니다. 과도한 도핑은 흡수를 증가시키지만열 렌즈그리고 농도 완화, 빔 품질을 저하시키는.
막대 기하학: 표준 레이저 막대기는 고도의 광적 품질로 닦은 끝면과 함께 원통형입니다. 고전력 시스템에서는 직사각형 막대기 또는 맞춤 곡선을 가진 막대기와 같은 전문 기하학이 있습니다.모드 구조와 열 방출을 최적화 할 수 있습니다..
이 요소들은 효율적인 레이저, 균일한 빔 프로필 및 열 안정성을 보장하는 데 중요합니다.
레이저 막대기는자극 배출여러 단계로 이루어져 있습니다.
펌프 흥분: 펌프 소스는 막대에 에너지를 주입하여 기본 상태에서 더 높은 에너지 수준으로 도판트 이온을 흥분시킵니다.
자발적 배출 시작: 흥분된 이온은 자발적으로 붕괴하여 특유의 파장의 광자를 방출합니다.
자극된 방출 증폭: 이득 매체를 통과하는 광자는 흥분 이온의 추가 방출을 자극하여 일관성 빛의 기하급수적 증폭을 발생시킵니다.
레이저 출력 결합: 증폭된 빛은 광학 구멍 안에 공명하고 부분 반사 끝 거울을 통해 일관된 레이저 빔으로 나간다.
이 과정은 미세한 원자 전환을 거시적인 일관성 빛으로 변환하는 정밀하게 조직된 연쇄반응을 통해 에너지가 분산되는 것으로 개념화 될 수 있습니다.
레이저 막대기 작동의 주요 과제 중 하나는 열 관리입니다. 고 강도 펌핑은 막대기 내부에서 필연적으로 열을 생성하여 균일하지 않은 온도 분포로 이어집니다.이 열 gradient은열 렌즈, 굴절 지수의 변동으로 빔이 왜곡되고 효율이 감소할 수 있습니다.
완화 전략은 다음을 포함합니다.
액티브 냉각: 막대기를 둘러싼 물 냉각 또는 전도 열 방조장.
최적화 된 막대 크기: 온도 축적을 최소화하기 위해 막대기 길이와 지름 균형을 맞추기
복합 구조물: 열압력을 줄이고 빔 품질을 유지하기 위해 부착되지 않은 끝 뚜?? 또는 클래싱을 포함합니다.
효율적인 열 관리는 산업 가공, 과학 연구 및 의료 응용 분야에서 사용되는 고전력 레이저에 매우 중요합니다.
레이저 막대기는 광범위한 과학 및 기술 응용 분야에서 기본 구성 요소로 사용됩니다.
산업 및 정밀 제조: Nd:YAG 막대기를 이용한 고전력 고체 상태 레이저는 절단, 용접 및 마이크로 제조에 사용되는 표준 도구입니다.
의학적 치료 와 수술: 레이저 막대기의 특정 파장들은 매우 정밀한 조직 절제와 비침습적 치료법을 가능하게 합니다.
양자 광학 및 연구: 레이저 막대기 는 양자 통신, 분광학, 초고속 광학 등의 실험을 위해 안정적이고 일관성 있는 광원을 제공한다.
고 에너지 물리학: 대광선 레이저 막대기는 관성 격리 핵융합 실험 및 다른 고에너지 레이저 시스템에서 사용됩니다.
미래 발전은 새로운 결정 조성, 더 높은 도핑 효율성, 그리고 뛰어난 빔 품질, 더 높은 출력력, 조정 가능한 파장 범위를 달성하기 위해 엔지니어링 바드 기하학에 초점을 맞추고 있습니다..
레이저 막대기는 겉으로 보기에는 속임수처럼 단순하지만, 정밀 광학 공학의 최고를 나타냅니다.그것은 과학적인 발견과 실용적인 응용을 모두 지원하는 일관된 빔으로 도판트 이온의 분리 에너지 전환을 번역합니다.물질과학과 레이저 공학이 계속 발전함에 따라 레이저 막대기는 혁신의 초석으로 남아 있습니다.
