Cryogenic laser yog dab tsi

Lub tswvyim ntawm lasers kev khiav hauj lwm ntawm qhov kub thiab txias tsis yog tshiab: lub thib ob laser nyob rau hauv keeb kwm yog cryogenic. Thaum pib, lub tswv yim yog qhov nyuaj rau kev ua tiav chav ua haujlwm kub, thiab kev txaus siab rau kev ua haujlwm kub qis tau pib thaum xyoo 1990 nrog kev txhim kho lub zog lasers thiab amplifiers.

Hauv siab zoglaser qhov chaw, thermal teebmeem xws li depolarization poob, thermal lens lossis laser siv lead ua dabtsi yog khoov tuaj yeem cuam tshuam qhov kev ua tau zoo ntawm covqhov kaj. Los ntawm qhov kub thiab txias txias, ntau yam teeb meem thermal tuaj yeem cuam tshuam zoo, uas yog, qhov nce nruab nrab yuav tsum tau txias rau 77K lossis txawm tias 4K. Cov nyhuv txias feem ntau suav nrog:

Cov yam ntxwv conductivity ntawm qhov nce nruab nrab yog inhibited heev, feem ntau vim hais tias txoj kev dawb ntawm txoj hlua yog nce. Yog li ntawd, qhov kub thiab txias gradient poob dramatically. Piv txwv li, thaum qhov kub thiab txias yog txo los ntawm 300K mus rau 77K, thermal conductivity ntawm YAG siv lead ua nce los ntawm ib yam ntawm xya.

Lub thermal diffusion coefficient kuj txo qis. Qhov no, ua ke nrog kev txo qis hauv qhov kub thiab txias, ua rau txo qis thermal lensing nyhuv thiab yog li txo qhov yuav muaj kev ntxhov siab rupture.

Lub thermo-optical coefficient kuj txo, ntxiv txo cov thermal lens nyhuv.

Qhov nce ntawm kev nqus hla ntu ntawm lub ntiaj teb tsis tshua muaj ion feem ntau yog vim qhov txo qis ntawm kev nthuav dav los ntawm cov nyhuv thermal. Yog li ntawd, lub zog saturation raug txo thiab qhov nce ntawm laser yog nce. Yog li ntawd, qhov pib twj tso kua mis lub zog yog txo, thiab luv luv pulses tuaj yeem tau txais thaum Q hloov ua haujlwm. Los ntawm kev nce qhov kev xa tawm ntawm cov khoom tso tawm, qhov kev ua haujlwm ntawm txoj kab nqes tuaj yeem txhim kho, yog li cov kab mob cab kab noj hniav tsis tshua muaj qhov tseem ceeb.

Tus naj npawb ntawm tag nrho cov qib qis ntawm quasi-peb-theem nce nruab nrab yog txo, yog li qhov pib siv zog txo qis thiab lub zog ua haujlwm tau zoo dua qub. Piv txwv li, Yb:YAG, uas tsim lub teeb ntawm 1030nm, tuaj yeem pom tau tias yog ib qho quasi-peb-theem ntawm chav tsev kub, tab sis plaub-theem system ntawm 77K. Er: Tib yam muaj tseeb rau YAG.

Nyob ntawm qhov nce nruab nrab, qhov kev siv ntawm qee cov txheej txheem quenching yuav raug txo.

Ua ke nrog cov xwm txheej saum toj no, kev ua haujlwm kub qis tuaj yeem txhim kho kev ua haujlwm ntawm laser. Tshwj xeeb, tsis tshua muaj kub cua txias lasers tuaj yeem tau txais lub zog tso zis ntau yam tsis muaj cov teebmeem thermal, uas yog, cov nqaj zoo tuaj yeem tau txais.

Ib qho teeb meem uas yuav tsum tau xav txog yog tias nyob rau hauv lub laser crystal siv lead ua, bandwidth ntawm lub teeb hluav taws xob thiab lub teeb absorbed yuav raug txo, yog li lub wavelength tuning range yuav nqaim, thiab cov kab dav thiab wavelength stability ntawm lub laser pumped yuav nruj dua. . Txawm li cas los xij, cov nyhuv no feem ntau tsis tshua muaj.

Cryogenic txias feem ntau yog siv lub coolant, xws li kua nitrogen los yog kua helium, thiab qhov zoo tshaj plaws cov tub yees nyob rau hauv ib lub raj txuas nrog lub laser siv lead ua. Coolant tau ntxiv rau lub sijhawm lossis rov ua dua tshiab hauv lub voj kaw. Txhawm rau kom tsis txhob muaj zog, nws yog qhov tsim nyog yuav tsum tso lub laser siv lead ua rau hauv lub tshuab nqus tsev.

Lub tswv yim ntawm laser muaju ua haujlwm ntawm qhov kub qis kuj tuaj yeem siv rau amplifiers. Titanium sapphire tuaj yeem siv los ua cov lus tawm tswv yim zoo, qhov nruab nrab tso zis hluav taws xob hauv kaum tawm watts.

Txawm hais tias cov khoom siv cua txias txias tuaj yeem ua rau nyuajlaser systems, ntau lub tshuab cua txias feem ntau tsis tshua yooj yim, thiab kev ua haujlwm ntawm cryogenic cua txias tso cai rau qee qhov txo qhov nyuaj.