DPSS լազերի գործողության սկզբունքը

1. Դիոդային պոմպ:

Գործընթացը սկսվում է լազերային դիոդով, որը արձակում է ինֆրակարմիր լույս: Այս լույսն օգտագործվում է Nd:YAG բյուրեղը «պոմպելու» համար, ինչը նշանակում է, որ այն գրգռում է իտրիումի ալյումինե նռնակաձավար բյուրեղային ցանցում ներդրված նեոդիմիումի իոնները: Լազերային դիոդը կարգավորվում է Nd իոնների կլանման սպեկտրին համապատասխանող ալիքի երկարության վրա՝ ապահովելով էներգիայի արդյունավետ փոխանցում:

2. Nd:YAG բյուրեղ:

Nd:YAG բյուրեղը ակտիվ ուժեղացման միջավայր է: Երբ նեոդիմիումի իոնները գրգռվում են պոմպային լույսով, նրանք կլանում են էներգիա և անցնում ավելի բարձր էներգետիկ վիճակի: Կարճ ժամանակահատվածից հետո այս իոնները վերադառնում են ավելի ցածր էներգետիկ վիճակի՝ արտանետելով իրենց կուտակված էներգիան ֆոտոնների տեսքով: Այս գործընթացը կոչվում է ինքնաբուխ ճառագայթում:

[Կարդալ ավելին՝Ինչո՞ւ ենք մենք օգտագործում Nd YAG բյուրեղը որպես DPSS լազերում ուժեղացման միջավայր։? ]

3. Պոպուլյացիայի ինվերսիա և խթանված արտանետում.

Լազերային գործողության իրականացման համար պետք է հասնել պոպուլյացիայի ինվերսիայի, որտեղ ավելի շատ իոններ գտնվում են գրգռված վիճակում, քան ցածր էներգիայի վիճակում։ Երբ ֆոտոնները ետ ու առաջ են ցատկում լազերային խոռոչի հայելիների միջև, դրանք խթանում են գրգռված Nd իոններին՝ նույն փուլի, ուղղության և ալիքի երկարության ավելի շատ ֆոտոններ արտանետելու համար։ Այս գործընթացը հայտնի է որպես խթանված ճառագայթում, և այն ուժեղացնում է լույսի ինտենսիվությունը բյուրեղի ներսում։

4. Լազերային խոռոչ։

Լազերային խոռոչը սովորաբար բաղկացած է Nd:YAG բյուրեղի երկու ծայրերում գտնվող երկու հայելիներից: Մեկ հայելին ուժեղ անդրադարձնող է, իսկ մյուսը՝ մասամբ անդրադարձնող, ինչը թույլ է տալիս որոշ լույսի դուրս գալ լազերի ելքի ժամանակ: Խոռոչը ռեզոնանսվում է լույսի հետ՝ ուժեղացնելով այն խթանված ճառագայթման կրկնվող փուլերի միջոցով:

5. Հաճախականության կրկնապատկում (երկրորդ հարմոնիկ սերունդ):

Հիմնական հաճախականության լույսը (սովորաբար Nd:YAG-ի կողմից արձակված 1064 նմ) կանաչ լույսի (532 նմ) փոխակերպելու համար լազերի ուղու վրա տեղադրվում է հաճախականության կրկնապատկման բյուրեղ (օրինակ՝ KTP - կալիումի տիտանիլ ֆոսֆատ): Այս բյուրեղն ունի ոչ գծային օպտիկական հատկություն, որը թույլ է տալիս վերցնել սկզբնական ինֆրակարմիր լույսի երկու ֆոտոն և միավորել դրանք մեկ ֆոտոնի մեջ, որն ունի կրկնակի էներգիա և, հետևաբար, սկզբնական լույսի կես ալիքի երկարություն: Այս գործընթացը հայտնի է որպես երկրորդ հարմոնիկայի առաջացում (SHG):

6. Կանաչ լույսի ելքը.

Այս հաճախականության կրկնապատկման արդյունքը 532 նմ-ում վառ կանաչ լույսի արձակումն է: Այս կանաչ լույսը կարող է օգտագործվել տարբեր կիրառություններում, այդ թվում՝ լազերային ցուցիչների, լազերային շոուների, մանրադիտակում ֆլուորեսցենտային գրգռման և բժշկական ընթացակարգերի համար:

Այս ամբողջ գործընթացը խիստ արդյունավետ է և թույլ է տալիս ստանալ բարձր հզորության, կոհերենտ կանաչ լույս՝ կոմպակտ և հուսալի ձևաչափով: DPSS լազերի հաջողության գրավականը պինդ վիճակի ուժեղացման միջավայրի (Nd:YAG բյուրեղ), արդյունավետ դիոդային պոմպի և արդյունավետ հաճախականության կրկնապատկման համադրությունն է՝ լույսի ցանկալի ալիքի երկարությանը հասնելու համար: