1535nm Q 스위치 Erbium 유리 마이크로 칩 레이저의 적용

1535nm 레이저대기 전송 손실이 낮고 눈 안전성이 낮아 레이저 레이더, 의료 및 기타 필드에서 독특한 장점이 있습니다. 게인 매체로서의 Erbium Glass (ER : Glass)는 넓은 형광 스펙트럼 및 고 에너지 저장 용량으로 인해 고 에너지 펄스를 달성하기위한 이상적인 선택이되었습니다. 마이크로 칩 레이저의 소형 설계는 시스템 통합을 더욱 향상시킵니다. 수동 Q- 스위치 기술은 포화 흡수 장치 (예 : CR : YAG, SESAM)를 통해 펄스 압축을 달성합니다. 활성 Q- 스위치와 비교할 때 구조는 더 단순하고 비용이 낮아 비용 효율적인 펄스 레이저의 주요 기술 경로를 제공합니다.

1535nm Erbium Doped Glass Microchip 레이저의 주요 기술

1. 중간 선택을 얻습니다

에너지 수준의 에너지 수준 구조 er³ er 도핑 유리: er³⁺ 이온의 ⁴i₁₃/₂ → ⁴i₁₅/₂ 전이는 1535nm 레이저 방출을 생성하여 넓은 형광 스펙트럼 (~ 50nm)과 고 에너지 저장 기능을 특징으로하여 Q 스위치 펄스 출력에 적합합니다.

호스트 재료의 비교:

인산염 유리: 높은 ER³ub 용해도 (무거운 도핑 가능)이지만 열전도율이 낮으므로 고 에너지 저장에 이상적입니다.

실리케이트 유리: 열 안정성이 향상되지만 ER³⁺ 용해도가 낮아 게인과 열 관리 사이의 절충이 필요합니다.

2. 수동 Q- 스위치 구성 요소

포화 흡수제 재료:

Co²₂ : mgal⁺o₄: 조정 가능한 변조 깊이이지만 제한된 손상 임계 값을 갖는 1.5μm 대역에 적합합니다.

탄소 나노 튜브 (CNT): 초고속 회복 시간과 저렴한 비용이지만 균일 성 최적화가 필요합니다.

출력 커플러 설계: High reflectivity (>99%) 포화 흡수기의 변조 깊이와 일치하는 동안 내내 에너지 축적을 향상시키기위한 최적화.

3. 펌프 소스 및 열 관리

980nm LD 펌핑: er³⁺의 ⁴i the/₂ → ⁴i₁₁/₂ 흡수 피크와 일치하여 양자 효율을 향상시킵니다 (~ 80%).

열 문제: 마이크로 칩 구조의 고출력 밀도는 열 렌즈를 유도 할 수 있습니다.본딩 기술(예 : AU-SN 솔더) 계면 열 저항을 줄이기위한 또는마이크로 채널 방열판대류 냉각을 향상시키기 위해.

4. 펄스 성능 매개 변수

출력 에너지: 게인 중간 크기 및 펌프 에너지에 따라 Millijoule 레벨 (1–10 mJ).

맥박 너비: 포화 흡수기 회복 시간 및 공동 길이에 의해 결정되는 나노 초 범위 (1-10 ns).

반복 비율: HZ에서 KHZ까지, 높은 반복 속도에는 효율적인 열 관리가 필요합니다.

핵심 응용 프로그램 필드

1. LIDAR 시스템

눈 안전 1535nm 밴드자동차 및 공중 LIDAR 응용 프로그램 용

고 에너지 펄스는 감지 범위와 신호 대 잡음비를 향상시킵니다

1064nm 레이저에 비해 우수한 대기 전송 특성

2. 의료 및 미적 치료

최적의 수분 흡수 피크피부과 절차 (흉터 개정, 혈관 병변)

정확한 열 감금으로 최소 침습성 조직 절제

안과 응용 분야에서 담보 손상의 위험 감소

3. 산업 재료 처리

정밀 가공비금속 물질(폴리머, 도자기, 복합재)

섬유 커플 링 시스템은 유연한 처리 구성을 가능하게합니다

높은 피크 파워

4. 방어 및 보안 시스템

MIL-STANDARD 준수레이저 레인지 핀더 및 지정자

은밀한 운영에 대한 낮은 인터셉트 (LPI) 특성

대기의 외투를 통한 전장 가시성 향상

5. 과학 연구

효율적인 펌프 소스중간 IR 주파수 변환(3-5 μm 생성)

대기 수증기 검출을위한 고해상도 분광법

비선형 광학 연구 고강도 초트래 펄스를 사용한 비선형 광학 연구

기술 장점:

소형 마이크로 칩 아키텍처는 시스템 소형화를 가능하게합니다

수동 Q- 스위치는 안정적인 펄스 생성을 제공합니다

정밀 응용 분야의 우수한 빔 품질 (m² <1.2)

1535nm Erbium Doped Glass Microchip 레이저 : 대체 할 수없는 장점과 미래 전망

1. 여러 분야에서 독특한 장점

LIDAR:눈 안전 1535nm 파장규제 제한없이 장거리 고해상도 감지를 가능하게하여 자율 주행 차량 및 공중 매핑에 필수 불가결합니다.

의료 응용 프로그램: 완벽한수분 흡수 일치(1535NM은 조직에서 물의 피크 흡수와 정렬됩니다)는 최소 열 손상으로 정확한 절제를 보장하며, 피부과 및 최소 침습 수술에 중요합니다.

산업 처리: 비금속 재료 가공 (예 : PCB, 세라믹)은 파장의 이점높은 흡수 효율, 에너지 폐기물 감소 및 가장자리 품질 향상.

방어: 준수합니다클래스 1 눈 안전성 표준(IEC 60825), 군사 범위 계산기 및 대상 지정자에 더 안전한 배치가 가능합니다.

과학적 연구: 역할을합니다중간 세대를위한 시드 레이저(비선형 전환을 통해) 분자 분광법 및 대기 모니터링에 대한 연구를 가능하게합니다.

2. 기술 혁신을 통한 미래 확장

양자 통신:

1535nm은 정렬됩니다저 손실 광섬유 전송 창, 보안 통신에서 Quantum Key Distribution (QKD)에 이상적입니다.

마이크로 칩 레이저의 소형 크기는 통합 될 수 있습니다온칩 양자 광자 회로.

우주 응용 분야:

방사선 유발 어두워 진에 대한 저항(ER : Glass의 고유 한 견고성)는 위성 기반 Lidar 및 Deep-Space Communications에 적합합니다.

잠재력소형 레이저 고도계행성 탐사 임무에서.

고급 제조:

초고파 수동 Q- 스위치(sub-ns 펄스)가 활성화 될 수 있습니다차가운 절제열에 민감한 재료 (예 : 유연한 전자 제품).

하이브리드 통합실리콘 광자실험실 온 칩 감지 시스템 용.

새로운 방어 요구:

지시 에너지 응용(예 : 저전력 레이저 Dazzlers) 치명적이지 않은 시스템의 눈 안전 파장을 활용합니다.

LIDAR 기반 방지 방지 시스템대기 침투 개선.

1535nm er : Glass Microchip 레이저의 안전, 효율성 및 소형의 고유 한 조합은 현재 응용 분야에서 비교성을 보장합니다. 양자 기술, 우주 광학 및 초고속 제조의 향후 발전은 변형 적 사용을 잠금 해제하여 차세대 기술을위한 다재다능한 광자 도구로서의 역할을 강화할 수 있습니다.

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