Раванди тадқиқоти кристаллҳои электро-оптикии Q-switched - Қисми 1: Муқаддима

Раванди тадқиқоти кристаллҳои электро-оптикии Q-switched - Қисми 1: Муқаддима

Лазерҳои қудрати баланд дар таҳқиқоти илмӣ ва соҳаҳои саноати ҳарбӣ, аз қабили коркарди лазерӣ ва ченкунии фотоэлектрикӣ барномаҳои муҳим доранд. Аввалин лазер дар ҷаҳон дар солҳои 1960 таваллуд шудааст. Дар соли 1962, МакКлунг ҳуҷайраи нитробензоли Керрро барои ба даст овардани захираи энергия ва озодкунии зуд истифода бурд, то лазери импулсиро бо қудрати баландтарин ба даст орад. Пайдоиши технологияи Q-switching як пешрафти муҳим дар таърихи рушди лазерии баландтарин мебошад. Бо ин усул энергияи лазерии доимӣ ё васеъ ба импулсҳо бо паҳнои хеле танг фишурда мешавад. Қувваи қуллаи лазерӣ ба якчанд дараҷа зиёд мешавад. Технологияи электро-оптикии Q-коммут бартариҳои вақти кӯтоҳ, баромади набзи устувор, ҳамоҳангсозии хуб ва талафоти ками холигӣ ​​дорад. Қувваи баланди лазерии баромад метавонад ба осонӣ ба садҳо мегаватт мерасад.

Калиди Q-электроптикӣ як технологияи муҳим барои ба даст овардани паҳнои набзи танг ва лазерҳои қуллаи баланд мебошад. Принсипи он истифодаи эффекти электро-оптикии кристаллҳо барои ноил шудан ба тағирёбии якбора дар талафоти энергияи резонатори лазерӣ ва ба ин васила нигоҳдорӣ ва озодшавии босуръати энергия дар холигоҳ ё муҳити лазерӣ мебошад. Таъсири электро-оптикии кристалл ба ходисаи физикие дахл дорад, ки дар он шохиси шикастани нур дар кристалл бо шиддати майдони электрии ба кристалл расонидашуда тагйир меёбад. Ходисае, ки дар он шохиси шикастан ва шиддатнокии майдони электрии татбикшаванда робитаи хаттй дорад, электрооптикаи хаттй ё эффекти Покелс номида мешавад. Ходисае, ки шохиси шикастани тагйирёбанда ва квадрати шиддати майдони электрии ба кор андохташуда робитаи хаттй дорад, эффекти дуюмдарачаи электро-оптики ё эффекти Керр номида мешавад.

Дар шароити муътадил таъсири хаттии электро-оптикии кристалл назар ба таъсири дуюмдарачаи электро-оптики хеле калонтар аст. Таъсири хаттии электро-оптикӣ дар технологияи электро-оптикии Q коммутатсионӣ васеъ истифода мешавад. Он дар ҳама 20 кристалл бо гурӯҳҳои нуқтаи ғайрисентросиметрӣ мавҷуд аст. Аммо ҳамчун маводи идеалии электро-оптикӣ, ин кристаллҳо на танҳо бояд таъсири равшантари электро-оптикӣ дошта бошанд, балки диапазони мувофиқи интиқоли нур, ҳадди баланди зарари лазерӣ ва устувории хосиятҳои физикӣ-химиявӣ, хусусиятҳои ҳарорати хуб, осонии коркард, ва оё яккристалл бо андозаи калон ва сифати баланд ба даст овардан мумкин аст. Умуман, кристаллҳои амалии электро-оптикии Q коммутатсионӣ бояд аз ҷанбаҳои зерин баҳо дода шаванд: (1) коэффисиенти самараноки электро-оптикӣ; (2) остонаи зарари лазерӣ; (3) доираи интиқоли нур; (4) муқовимати барқӣ; (5) доимии диэлектрикї; (6) хосиятҳои физикӣ ва химиявӣ; (7) коркардшаванда. Бо рушди барномаҳо ва пешрафти технологӣ набзи кӯтоҳ, басомади такрории баланд ва системаҳои лазерии баланд, талабот ба иҷрои кристаллҳои Q-комивӣ афзоиш меёбад.

Дар марҳилаи аввали рушди технологияи электро-оптикии Q-комментарӣ ягона кристаллҳои амалан истифодашаванда ниобати литий (LN) ва фосфати калий ди-дейтерий (DKDP) буданд. Crystal LN дорои ҳадди пасти зарари лазерӣ мебошад ва асосан дар лазерҳои паст ё миёна истифода мешавад. Дар баробари ин, аз сабаби ақибмондаи технологияи тайёр кардани кристалл, сифати оптикии кристали LN муддати тӯлонӣ ноустувор буд, ки истифодаи васеи онро дар лазерҳо маҳдуд мекунад. Кристали DKDP кристалл дигидрогени калий (KDP) кислотаи фосфории детератсияшуда мебошад. Он остонаи зарари нисбатан баланд дорад ва дар системаҳои лазерии электро-оптикии Q коммутатсионӣ васеъ истифода мешавад. Бо вуҷуди ин, кристалл DKDP моил ба deliquescent аст ва дорои давраи афзоиши дароз, ки истифодаи онро ба як андоза маҳдуд мекунад. Кристалли рубидиум титанилоксифосфат (RTP), кристали метаборати барий (β-BBO), кристали силикати галий (LGS) лантан, кристалл литий танталат (LT) ва кристалл титанилфосфати калий (KTP) дар Q. системахо.

WISOPTIC-DKDP POCKELS CELL

 Ҳуҷайраи баландсифати DKDP Pockels аз ҷониби WISOPTIC (@1064nm, 694nm)

 

 


Вақти фиристодан: сентябр-23-2021