Unsa ang usa ka criutogenic laser

Ang konsepto sa mga laser nga nag-operate sa ubos nga temperatura dili bag-o: Ang ikaduha nga laser sa kasaysayan mao ang Cryogenic. Sa sinugdan, ang konsepto lisud makab-ot ang operasyon sa temperatura sa kwarto, ug ang kadasig alang sa low-temperatura nga buhat nagsugod sa pag-uswag sa mga high-power lasers ug mga amplifier.

Sa taas nga gahumlaser nga gigikanan, ang mga thermal nga epekto sama sa pagkawala sa depolarization, ang thermal lens o laser crystal bending mahimong makaapekto sa pasundayag saKahayag nga gigikanan. Pinaagi sa mubu nga temperatura nga pag-ayo, daghang makadaot nga mga epekto sa thermal mahimong epektibo nga mapugngan, kana mao, ang ganansya kinahanglan nga mabugnaw sa 77k o bisan 4k. Ang epekto sa pag-ayo nag-uban sa:

Ang kinaiya nga pamatasan sa medium nga ganansya dako kaayo nga gipugngan, labi na tungod kay ang gipasabut nga libre nga agianan sa lubid nadugangan. Ingon usa ka sangputanan, ang temperatura nga gradient matulog sa kalit. Pananglitan, kung ang temperatura gipaubos gikan sa 300k hangtod sa 77k, ang thermal conductivity sa yag crystal nagdugang pinaagi sa usa ka hinungdan sa pito.

Ang thermal nga pagkalainlain sa usa ka coefficient usab mikunhod. Kini, kauban ang usa ka pagkunhod sa gradient sa temperatura, moresulta sa usa ka pagkunhod sa epekto sa thermal lensing ug busa usa ka pagkunhod sa posibilidad nga pagkadunot sa stress.

Ang coefficient sa Thermo-optical nga pagkunhod usab, dugang nga pagkunhod sa epekto sa thermal lens.

Ang pagtaas sa seksyon sa krus sa pag-agi sa Talagsa nga Yuta nga Yon sa kadaghanan tungod sa pagkunhod sa pagpalapad nga hinungdan sa epekto sa thermal. Busa, ang gahum sa saturation mikunhod ug ang ganansya sa laser gipadako. Tungod niini, ang gahum sa pump sa threshold pagkunhod, ug mas mubu nga mga pulso nga makuha kung ang Q switch naglihok. Pinaagi sa pagdugang sa transmittance sa output coupler, ang pagkaayo sa bakilid mahimong mapaayo, mao nga ang epekto sa parasitiko nga kapildihan mahimong dili kaayo hinungdanon.

Ang numero sa tipik sa kinatibuk-ang lebel sa Quasi-three-level Main Medium nga pagkunhod, mao nga ang gahum sa pumping nga pag-pumping gipaubos ug ang kaepektibo sa kuryente gipauswag. Pananglitan, YB: YAG, nga nagpatunghag kahayag sa 1030NM, makita ingon usa ka sistema nga three-three-level sa temperatura sa kwarto, apan usa ka upat nga lebel sa 77k. Er: Ang parehas tinuod alang sa yag.

Depende sa ganansya nga medium, ang kusog sa pipila nga mga proseso sa pag-undang pagakunhuran.

Inubanan sa mga hinungdan sa ibabaw, ang ubos nga operasyon sa temperatura mahimo'g makapauswag sa pasundayag sa laser. Sa partikular, ang mubu nga temperatura nga mga laser mahimong makakuha og taas nga gahum sa output nga wala'y mga epekto sa thermal, nga mao, makuha ang maayo nga kalidad sa beam.

Ang usa ka isyu nga ikonsiderar mao nga sa usa ka misupakong laser nga kristal nga laser, ang bandwidth sa nagdan-ag nga kahayag ug ang pagsuhop sa kahayag mahimong mas makit-an, ug ang gilapdon nga linya sa pag-tun-an mahimong labi ka higpit. Bisan pa, kini nga epekto kasagaran talagsa ra.

Ang Cryogenic Collowing sagad nga gigamit ang usa ka coolant, sama sa likido nga nitroheno o likido nga helium, ug maayo nga refrigerant nga gilakip sa usa ka tube nga gilakip sa usa ka kristal nga laser. Ang coolant napuno sa oras o gi-recycle sa usa ka sirado nga loop. Aron malikayan ang pagkalig-on, kasagaran kinahanglan nga ibutang ang laser crystal sa usa ka vacuum nga lawak.

Ang konsepto sa mga kristal sa laser nga nag-operate sa ubos nga temperatura mahimo usab nga magamit sa mga amplifier. Ang Titanium Sapphire mahimong magamit aron makahimo positibo nga feedback amplifier, ang kasagaran nga gahum sa output sa tinagpulo ka mga watts.

Bisan kung ang mga aparato sa pagpabugnaw sa Cryogenic mahimong komplikadoMga sistema sa laser, ang labi ka kasagaran nga mga sistema sa paglamig kanunay nga dili kaayo yano, ug ang kaepektibo sa cryogenic cooling nagtugot alang sa pipila nga pagkunhod sa komplikado.