Wie Festkörperlaser funktionieren und funktionieren

WieFestkörperlaserArbeit und Funktion

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Unter Festkörperlasern versteht man Laser, die Festkörpermaterialien als Arbeitssubstanzen verwenden, aber selbst dieselben Festkörper haben unterschiedliche Halbleiterzustände. Daher wird die Verwendung isolierender Festkörpermaterialien im Gegensatz zu Halbleiterlasern meist nur als Festkörperlaser bezeichnet.

Die meisten Festkörperlaser, die Eisengruppe, die Lanthanidenreihe, die Aktinidenreihe und die Ionen der Übergangselemente wie Übergangselemente enthalten eine kleine Menge aktiver Zentren in Kristallen und Gläsern. Typische Beispiele sind Rubinlaser, YAG-Laser mit Nd-Ionen (Nd:YAG-Laser) und Glaslaser.
Als Anregungsmethode für Festkörperlaser wird üblicherweise die optische Anregung verwendet, für den gepulsten Betrieb werden häufig Xenon-Blitzlampen und für den kontinuierlichen Betrieb häufig quecksilber- oder halogenhaltige Wolframlampen verwendet. In den letzten Jahren wurden Halbleiterlaser als Anregungslichtquellen mit höherer Lichtumwandlungseffizienz als Lampen verwendet.
Bei blitzlampengepumpten YAG-Lasern ist die Pulswiederholungsfrequenz xxx die Grenze der Wärmeableitung. Aufgrund der hohen Wellenlängenreinheit von Halbleiterlasern und vielen Pumpwellenlängenkomponenten, die zum Pumpen beitragen, ist es jedoch möglich, die Wiederholungsrate weiter zu erhöhen.
Festkörperlaser
Die Schwingungswellenlängen liegen zwischen sichtbarem Licht und Infrarotlicht im Bereich von wenigen μm. Viele von ihnen oszillieren zum ersten Mal bei niedrigen Temperaturen, häufig verwendete Rubin- und Neodymlaser arbeiten jedoch bei Raumtemperatur.
Fähigkeiten von Festkörperlasern
Festkörperlaser zeichnen sich dadurch aus, dass die Konzentration aktiver Zentren viel höher ist als bei Gaslasern, so dass mit relativ geringem Betrag ein hoher Verstärkungsgewinn erzielt werden kann und die Schwingungsleistung groß ist. Insbesondere die Güteschaltung ist aufgrund der langen Lebensdauer des Emissionsniveaus von 10-5 bis 10-3 Sekunden sehr effizient, dieser Ansatz verringert die Zeitspanne (~10-8 Sekunden) und die Spitzenleistung ist sehr groß ( 10 bis 6 bis 10 8 W Pulsoszillation ist das wichtigste Merkmal von Festkörperlasern. Bei weiterer Verstärkung wird ein Puls mit einer großen Spitzenleistung von 10 9 bis 10 12 W erhalten, der normalerweise in Situationen verwendet wird, in denen Es ist eine große Spitzenleistung erforderlich, beispielsweise bei einem Laserfusionsexperiment.