Ki sa ki se yon lazè kriyojenik

Konsèp lazè opere nan tanperati ki ba se pa nouvo: dezyèm lazè nan listwa te kriyojenik. Okòmansman, konsèp la te difisil pou reyalize operasyon tanperati chanm, ak antouzyasm pou travay ba-tanperati te kòmanse nan ane 1990 yo ak devlopman nan lazè gwo pouvwa ak anplifikatè.

Nan gwo pouvwasous lazè, efè tèmik tankou pèt depolarizasyon, lantiy tèmik oswa koube kristal lazè ka afekte pèfòmans nansous limyè. Atravè refwadisman tanperati ki ba, anpil efè tèmik danjere ka efektivman siprime, se sa ki, mwayen benefis la bezwen refwadi a 77K oswa menm 4K. Efè refwadisman sitou gen ladan:

Se konduktiviti karakteristik nan mwayen an genyen anpil inibit, sitou paske chemen an vle di gratis nan kòd la ogmante. Kòm yon rezilta, gradyan tanperati a desann dramatikman. Pou egzanp, lè tanperati a bese soti nan 300K a 77K, konduktiviti nan tèmik kristal YAG ogmante pa yon faktè de sèt.

Koefisyan difizyon tèmik la tou diminye sevè. Sa a, ansanm ak yon rediksyon nan gradyan tanperati a, rezilta nan yon efè lantiy tèmik redwi ak Se poutèt sa yon chans redwi nan rupture estrès.

Se koyefisyan tèrmo-optik la tou redwi, plis diminye efè a lantiy tèmik.

Ogmantasyon nan seksyon transvèsal absòpsyon nan ion latè ra se sitou akòz diminisyon nan elaji ki te koze pa efè tèmik. Se poutèt sa, pouvwa saturation a redwi epi yo ogmante benefis lazè a. Se poutèt sa, pouvwa ponp papòt la redwi, epi pi kout pulsasyon ka jwenn lè switch Q a ap opere. Lè yo ogmante transmisyon nan koupleur pwodiksyon an, efikasite pant lan ka amelyore, kidonk efè pèt kavite parazit la vin mwens enpòtan.

Nimewo a patikil nan nivo total ki ba nan mwayen an kazi-twa-nivo genyen redwi, se konsa papòt la ponpe pouvwa redwi ak efikasite nan pouvwa amelyore. Pou egzanp, Yb: YAG, ki pwodui limyè nan 1030nm, ka wè kòm yon sistèm quasi-twa-nivo nan tanperati chanm, men yon sistèm kat-nivo nan 77K. Er: Se menm bagay la tou pou YAG.

Tou depan de mwayen benefis la, entansite kèk pwosesis trempe ap redwi.

Konbine ak faktè ki anwo yo, operasyon tanperati ki ba anpil ka amelyore pèfòmans lazè a. An patikilye, lazè refwadisman tanperati ki ba ka jwenn pouvwa pwodiksyon trè wo san efè tèmik, se sa ki, bon kalite gwo bout bwa ka jwenn.

Youn nan pwoblèm yo konsidere se ke nan yon kristal lazè cryocooled, Pleasant la nan limyè a gaye ak limyè a absòbe ap redwi, kidonk ranje a akor longèdonn yo pral pi etwat, ak lajè liy lan ak estabilite longèdonn nan lazè a ponpe yo pral pi sevè. . Sepandan, efè sa a se nòmalman ra.

Refwadisman kriyojenik anjeneral itilize yon awozaj, tankou nitwojèn likid oswa elyòm likid, e depreferans febrifuj la sikile nan yon tib ki tache ak yon kristal lazè. Se likid refwadisman ranplir nan tan oswa resikle nan yon bouk fèmen. Pou evite solidifikasyon, anjeneral li nesesè yo mete kristal lazè a nan yon chanm vakyòm.

Konsèp kristal lazè opere nan tanperati ki ba ka aplike tou nan anplifikatè. Titàn safi ka itilize pou fè anplifikatè fidbak pozitif, pouvwa pwodiksyon mwayèn nan dè dizèn de wat.

Malgre ke aparèy refwadisman kriyojenik ka konplikesistèm lazè, pi komen sistèm refwadisman yo souvan mwens senp, ak efikasite nan refwadisman kriyojenik pèmèt pou kèk rediksyon nan konpleksite.