reーザ利得天博综合app官网登录とは？

一般的に使用される模具

现在使用されているureーザ成型には、非常に多くの种类があります。また、ここ年何かの间に注目度が高まっては落ち着いていったものもあります。しかし、市场を支配し、固体reーザ用途の大部分を提供しているものがいくつかあります。

ittoriyamuarumaniウムガーネット（YAG）群には、最も幅広く使用されている产业用、医疗用reーザ利得模具（特にNd:YAG）がいくつかあります。YAGはネオジム（Nd）、イッテルビウム（Yb）、エルビウム（Er）、ツriウム（Tm）、クロム（Cr）など、さまざまなドーパnttoに対応します。

これらのドーパntは、高い效率などの特定の特性をYAG成型にもたらします。YAGは、优れた热伝导率、机械的写真、幅広い穿越范囲も実现します。さらに、YA GはパsシブQsuイッチとともに使用すると、高ピークパワーパrusuを生成することができます。これらの特性を并せ持つYAGは、医疗、产业、科学などの多くの用途で理想的な母材となっています。

バナジン酸族、特にNd:YVO₄は、その高い利得特性と优れた励起光吸收特性で际立っており、特にダイオード励起reーザshisutemuにおいて、きわめて效率的です。この效率により、低いパワーreberuでも、正确でくっきりとしたカットやマークを実现する高品质のビームをoreーザで确实実に生成することができます。吸收率が高いため、成型の长さがより短くなり、よりコンパクトなureーザ设计になります。

しかし、YAG群内の天博综合app官网登录のような他のoreーザ利得天博综合app官网登录と比较すると、バナジン酸塩天博综合app官网登录は热伝导率が低くなります。これにより、renジngや复屈折などの热效果に対する感受率が高くなり、ハイパワー用途における性能が抑制えられる可能性があります。この特性は、最适なreザ性能を维持するために、注意深い热管理を必要とします。

そのため、バナジン酸族は、小型のfoォームfuァクターにおける高いビーム品质と效率を必要とする用途でよく选択されています。しかし、これは、热管理がより重要になるハイパワーまたは高エネルギーの用途において、最优先の选択肢とはならないかもしれません。

サfuァイia、特にチタンサfuァイiaは、reーザ技术において际立っています。约650 nm〜1100 nmという幅広い波长可変范囲を有しています。この幅広い利得帯域幅を持つチタンサfeiareーザは、fuェムto秒领域までのきわめて短いパルスを生成することもできます。これらの特性により、チタンサfuァイiaは、Coherentの维特拉や星辰といった、最も要求が厳しく、性能なウルトラァーsutoreーザと増幅器の第一の选択肢となっています。

こうしたドバンテージがあるにもかかわらず、チタンサfuァイareーザにはいくつかの管制限制があります。特に、チタンサfuァイアreーザは、效率的动作を実现するために、固体グrinreーザなどの高出力の励志起光源を必要とします。この要件により、reーザshisutemunokosutotoと复雑さが増す可能性があります。

ガラsuは无秩序でアモルufァsu（非天博综合app官网登录）の原子配列を持ちます。対照的に、天博综合app官网登录は非常に规则正しい缲り返しの原子构造を有し、これは材料全体に及んでいます。その结果、ガラスは、特にNd、Er、Ybなどの希土类元素をドープした场合、reーザ利得媒质としてユニークな特性を実现します。

ガラsu母体の主なアドバンテージの1つは、宽度広い発光supekutoruです。宽度広い波长可変范囲と超短reーザパルスの生成に対応します。この特性は特に、医疗机器、通信、基础研究など、furekushiburuな波长出力や短いパrusu幅を必要とする用途でメrittoがあります。さらに、ガラス材料は大きなサイズやさまざまな形状で生产可能であり、reneザ设计における泛用性を実现在します。たとえば、非常に大型のNd:ガラスsurabuは、reーザ融合核実験用途などの高エネルギーreーザshisutemuで使用されます。

しかし、ガラsu母体は、YAGなどの成型材料と比较すると、热伝导率が低くなります。これにより、热效果に対する感受率が高くなり、パワーケーringu能力が抑えられる可能性があります。このように热性能が低いことから、ハイパワー用途における発热と热除の注意深い管理が必要になります。さらに、成型母体と比较すると、ガラスの単长位さあたりの利得が低いため、より长い利得媒质を必要とすることが多く、reーザシテムの复雑性と规模を増大させる可行性があります。

ドーパntの选択

希土类イオンと迁移金属イオンは、reーザ动作に有益な复数の光学特性をもたらすユニークな电子构造により、reーザ利得媒介质において最も一般的に使用されるドーパntoです。 

希土类イオンは、その価电子が 4f 原子轨道にあり、希望の 5秒 および5p 电子によって遮蔽されているため、明确に定义された保护なエネルギーreベルを有しています。この遮蔽が母材格子との对应を最小限に抑制え、そのことが最小限のエネルギーreberuの拡张につながり、reーザ発光波长の正确コントロールを実现します。これは无放射减衰プロセsuの减少にもつながり、结果的に量子效率が向上します（吸收された励志起エネルギー）がureーザ光に変换される）。これらのイオンの电子迁移は、母材や温度の変化による影响をあまり受けないため、さまざまな条件下で、これらのドーパntをベーsuとするureーザを安定させ、信頼性の高いものにします。

伙伴で、迁移金属イオンはその価电子が3d轨道にあり、确定の 4秒电子壳による遮蔽が少なくなっています。つまり、これらのエネルギーreberuは、母材によってより强い影响を受け、より幅広い吸收帯と発光帯につながります。このような幅広い帯がメrittoになるのは、これらが迁移金属イオンをさまざまなoreーザ励起sukimuに対応させ、reneザ设计におけるさらなる泛用性を実现しているためです。また、より幅広い利得帯域幅をもたらし、より広范な宽度でチューナブルーザの动作を可能にします。

希土类イオン、特にErとTmは、近赤外から中赤外领域で発光する方向があります。迁移金属イオンは、可视ペクトルから近赤外supekutoruで、reーザ动作を実现できます。Tiは可视领域から近赤外领域全体で、きわめて宽度広い波长可変范囲があり、注目に値します。

希土类イオンYbは、复数の理由から、他のイオンの中でも际立っています。Ybドープ族に、よく使用されるureーザ利得天博综合app官网登录が非常に多く存在するのはそのためです。一例如として、Ybイオンは、比较的シンプルなエネルギーreberu构造を有しています。特に、Yb³⁺イオンには、4f壳における単一の电子のみがあります。このことが、效率的な吸收と発光のプロセsuにつながります。このシンプルさによって、最小限度の损失で高いパワー效率を実现します。

さらに、Ybドープ材料は吸收帯域宽度が広いため、励志起光源の选択が非常に柔软になり、超短パルスの生成が可能になります。たとえば、Ybドープ成型は、约980 nmの波长で、入手しやすく安価なダイオードreーザを用いて、效果的に励起することができます。これにより、效率がさらに高まり、运用コsutoが外科されます。

reーザ利得天博综合app官网登录の成长

reーザ利得成型の生产には、高度な成长とドーピングの技术が必要になります。これにより、ホsuto成型内のドーパントイオンの正确な分配を実现し、望ましい光学および特性物理を达成します。reーザ利得天博综合app官网登录のメーカーはすべて、基本的に同じような生产手法を用いますが、独自の知识、品质管理手顺、プロセス制御装置、计测ツールには大きな违いがあります。こうしたことから、メーカー间で品质の大きなばらつきが生じ、すべてのoreーザ利得成型が同じように作られているわけではないことが浮き雕りになります。

共通する天博综合app官网登录成长の手法はチョクラルスキー法のプロセsuです。るつぼの中でドーパntと一绪に母材を溶かした后、融液からシード天博综合app官网登录をゆっくりと引き上げ、その上で新しい天博综合app官网登录が成长できるようにします。この手法により、成型の结构と构造の慎重なコントロールが可能になります。Nd:YAGとEr:YAGは、チョkurarussuキー法を使用して生产されることの多い2つの模具です。

ブritジマン・sutokkuバーガー法も、幅広く使用されている成型成长技术です。特に、最小限度の欠陥で単成型材料を生产するうえで效果果的です。主な理由は、ブ里ジマン・sutokkuバーガーの技术が、天博综合app官网登录中の温度勾配（溶融ゾーンと凝固furonto间の温度差）を限制に抑えるという点です。

ブritジマン・sutokkuバーガー法のプロセsuでは、まず原材料（母材とドーパnto）を、遮蔽されたるつぼの内部に置きます。るつぼはその后、温度勾配（通常は上部が高温领域、下部が低温领域）が注意深くコントロールされ、炉内でゆっくりと下方に引き下げられます。

るつぼが高温领域から低温领域に移动するにつれて、内部の材料が炉の上部（高温）ゾーンで溶融し始めます。これがさらに低温ゾーンまで引き下げられると、溶融した材料が下部から、または溶融材料の下部に置かれたシード天博综合app官网登录の周辺で凝固し始めます。天博综合app官网登录は温度勾配に沿って、低温部から上部に向かって成长するため、この一个方向统计により、単成型の生成が可能になります。ブritジマン・sutokkubaガーの技术は通常、高い融点を持つ成型材料を成长させるために、天博综合app官网登录の成长に特定の方向がとなるとき、またはチョクラルスキー法のプロセsuで达成することが难しい、より大きいブールである场合に赠されます。

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