Твердотілі лазери

Твердотілі лазери – називають квантові генератори, де в якості підсилюючого середовища використовують кристалічні або аморфні діелектрики. Вони мають широке розповсюдження через їх характеристики. Дозволяють отримувати потужне когерентне випромінення від УФ випромінення. Дозволяють працювати як в імпульсному так і в неперервному режимах. Кількість матеріалів має широкий спектр. Найбільше розповсюдження отримали лазери на рубіні, кристал якого має високу механічну міцність і досить високу теплопровідність, Nd-IAГ, на склі, на александріті. Особливістю є те, що можна отримати достатньо високу потужність при відносно невеликих розмірах активного тіла. Збудження твердотілих лазерів використовують за допомогою оптичної накачки. ККД достатньо низький 1%.

Вимоги до твердотілих матриць: 1) повинні допускати введення і рівномірний розподіл активних іонів, на переходах яких відбувається лазерна генерація; 2) хімічно стійкими; 3) мати оптичну та механічну стійкість; 4) повинні бути прозорими для випромінення накачки і випромінення генерації; 5) витримувати значні температурні навантаження, які виникають в процесі накачки і генерації; 6) мати високу теплопровідність; 7) високу фотохімічну стійкість; 8) повинні бути технологічними.

В якості матриць використовують діелектричні кристали з упорядкованою структурою, тверді розчини у вигляді змішаних невпорядкованих систем із скла. В якості кристалічних активних середовищ використовують оксидні лазерні кристали: рубін, Nd-IAГ, александріт.

В якості аморфних діелектриків застосовується скло різних складів, в якості активаторів в скляних матрицях використовують 2-х і 3-х зарядні іони лужних елементів, них відносять неодим, ітербій, гадолій і інші. На відміну від кристалів іони активатора входять в скло, як компоненти скла. При виготовленні лазерного скла до них пред’являються вимоги високої частоти початкових матеріалів, спектральної частоти і однорідності. Основними перевагами скляних середовищ є простота виготовлення активних елементів будь-яких форм і розмірів. Висока оптична однорідність, ізотропність властивостей, можливість введення активатора в необхідній концентрації з рівномірним розподілом по активному елементі.

Оставьте комментарий к статье