સોલિડ-સ્ટેટ લેસરોના "આત્મા" નો પરિચય

સોલિડ-સ્ટેટ લેસરોના "આત્મા" નો પરિચય

મુખ્ય પ્રવાહસોલિડ-સ્ટેટ લેસરસામગ્રી

કોઈપણ લેસરનો મુખ્ય ભાગ લેસર કાર્યકારી પદાર્થ છે, અને કાર્યકારી પદાર્થ ઘન-અવસ્થાનો છેલેસરમૂળભૂત રીતે ઘન હોય છે. મોટાભાગના ઘન-સ્થિતિ લેસર મીડિયા સ્ફટિક મેટ્રિસિસ અને લેસર પ્રવૃત્તિવાળા ડોપ્ડ અણુઓ અથવા આયનોથી બનેલા હોય છે, જ્યારે આકારહીન (કાચ) મેટ્રિસિસ પ્રમાણમાં દુર્લભ હોય છે. સિરામિક તૈયારી તકનીકમાં નવીનતમ વિકાસ ઓછી કિંમત અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી લેસર સામગ્રીના ઉપયોગના અવકાશને નોંધપાત્ર રીતે વિસ્તૃત કરવાની અપેક્ષા છે, જે સ્ફટિક સામગ્રી કરતા ઘણા મોટા કદમાં બનાવી શકાય છે.

કોર સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી સોલિડ-સ્ટેટ લેસર સામગ્રી

રૂબી: તેનું રાસાયણિક બંધારણ ક્રોમિયમ-ડોપ્ડ એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ (Cr:Al₂O₃) છે. કૃત્રિમ રૂબીમાં રત્ન-ગુણવત્તાવાળા રૂબી જેવી જ રાસાયણિક રચના હોય છે, પરંતુ તે વધુ શુદ્ધતા અને ગુણવત્તાવાળા હોય છે. તે ગુલાબી દેખાય છે અને તેમની લેસર તરંગલંબાઇ 694.3 નેનોમીટર છે.

2. નિયોડીમિયમ-ડોપેડ યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ (Nd:YAG): કૃત્રિમ સ્ફટિક, જેની લેસર તરંગલંબાઇ 1064 નેનોમીટર છે, તે નજીકના-ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશથી સંબંધિત છે અને આંખો માટે સંપૂર્ણપણે અદ્રશ્ય અને અસુરક્ષિત છે. Nd:YAG હાલમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું સોલિડ-સ્ટેટ લેસર મટિરિયલ છે, જે રૂબી કરતા ઘણું વધારે છે. મુખ્ય કારણ એ છે કે તેનો લેસર થ્રેશોલ્ડ ઓછો છે, અને તે સમાન ઇનપુટ ઉર્જા હેઠળ ઉચ્ચ આઉટપુટ ઉર્જા પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

3. નિયોડીમિયમ-ડોપેડ યટ્રીયમ વેનાડેટ (Nd:YVO₄) જેને ઘણીવાર ફક્ત "વેનાડેટ" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે તેના મોટા ઉત્તેજિત ઉત્સર્જન ક્રોસ-સેક્શન, નીચા લેસર થ્રેશોલ્ડ અને ધ્રુવીકૃત આઉટપુટ લાક્ષણિકતાઓને કારણે ઓછી થી મધ્યમ શક્તિ (ઘણા વોટ સુધી) ડાયોડ-પમ્પ્ડ સોલિડ-સ્ટેટ લેસરો માટે પસંદગીની સામગ્રી બની ગઈ છે. ઓપરેટિંગ તરંગલંબાઇ 1064 નેનોમીટર અને 1340 નેનોમીટર છે, અને ફ્રીક્વન્સી બમણી થયા પછી, તે 532 નેનોમીટર અને 670 નેનોમીટરની તરંગલંબાઇવાળા લેસરો આઉટપુટ કરી શકે છે.

૪. નિયોડીમિયમ-ડોપ્ડ ગ્લાસ (Nd:ગ્લાસ): મેટ્રિક્સ તરીકે આકારહીન કાચનો ઉપયોગ કરીને, તેના લેસર ગુણધર્મો Nd:YAG જેવા જ છે. તેનો મુખ્ય ગેરલાભ એ છે કે તેની થર્મલ વાહકતા પ્રમાણમાં ઓછી છે, સ્ફટિક કરતા માત્ર 1/10 છે, જે ઉચ્ચ-શક્તિવાળા કાર્યક્રમોમાં તેને ઠંડુ કરવું મુશ્કેલ બનાવે છે. જો કે, તેનો ફાયદો એ છે કે તેને એક ફૂટથી વધુ વ્યાસવાળા લેસર મીડિયામાં બનાવી શકાય છે, જે અસરકારક રીતે ઊર્જા ઘનતાને નિયંત્રિત કરે છે, કિલોજુલ-સ્તરમાં ઓપ્ટિકલ ઘટકોને નુકસાન ટાળે છે.સ્પંદનીય લેસર, અને પ્રમાણમાં ઓછી કિંમત ધરાવે છે.

અન્ય મહત્વપૂર્ણ સોલિડ-સ્ટેટ લેસર મટિરિયલ્સ, એર્બિયમ-ડોપેડ મટિરિયલ્સ: જેમાં એર્બિયમ-ડોપેડ યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ (Er:YAG, આઉટપુટ તરંગલંબાઇ 2940 નેનોમીટર) અને એર્બિયમ-ડોપેડ ગ્લાસ (Er:Glass, આઉટપુટ તરંગલંબાઇ 1540 નેનોમીટર)નો સમાવેશ થાય છે. હોલ્મિયમ ડોપેડ મટિરિયલ્સ: જેમાં હોલ્મિયમ ડોપેડ યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ (Ho:YAG), હોલ્મિયમ ડોપેડ લિથિયમ યટ્રીયમ ફ્લોરાઇડ (Ho:YLF), અને હોલ્મિયમ ડોપેડ ગ્લાસ (Ho: ગ્લાસ, આઉટપુટ તરંગલંબાઇ 2000 થી 2100 નેનોમીટર)નો સમાવેશ થાય છે. થુલિયમ-ડોપેડ સામગ્રી: જેમાં થુલિયમ-ડોપેડ યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ (Tm:YAG), થુલિયમ-ડોપેડ લ્યુટેટિયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ (Tm:LuAG), અને થુલિયમ-હોલ્મિયમ કો-ડોપેડ લિથિયમ યટ્રીયમ ફ્લોરાઇડ (Tm,Ho:YLF, આઉટપુટ તરંગલંબાઇ 2000 થી 2030 નેનોમીટર)નો સમાવેશ થાય છે. યટરબિયમ-ડોપેડ સામગ્રી: જેમ કે યટરબિયમ-ડોપેડ પોટેશિયમ ગેડોલિનિયમ ટંગસ્ટેટ (Yb:KGW, આઉટપુટ તરંગલંબાઇ 1025 થી 1045 નેનોમીટર). એલેક્ઝાન્ડ્રાઇટ (આઉટપુટ તરંગલંબાઇ 655 થી 815 નેનોમીટર). ટાઇટેનિયમ-ડોપેડ નીલમ (Ti:નીલમ, આઉટપુટ તરંગલંબાઇ 840 થી 1100 નેનોમીટર)