Erbium (Er) doped gwydr ffosffadyn arddangos llawer o eiddo buddiol, sydd wedi arwain at alw cynyddol yn y blynyddoedd diwethaf am laserau gwydr Er: ar gyfer ceisiadau feleang fel canfod ystod laser, cyfathrebu pellter hir, dermatoleg, a sbectrosgopeg torri i lawr a achosir gan laser (LIBS).Mae chwyddseinyddion ffibr Erbium yn galluogi cyfathrebu byd-eang cyflym yn y cebl trawsfforddol rhwng Hong Kong a Los Angeles, Er: mae darganfyddwyr ystod laser gwydr yn cael eu defnyddio'n gynyddol mewnceisiadau amddiffyn a rhagchwilio, aEr: laserau esthetig gwydryn ennill traction ar gyfercael gwared ar greithiaua hyd yn oedtrin colli gwallta achosir gan alopecia androgenetig.
Mae'r lleoedd cais cynyddol hyn yn gofyn am wydr laser manwl iawn gyda goddefiannau dimensiwn heriol a haenau laser pŵer uchel.Mae goddefiannau tynn yn rhoi hyder i integreiddwyr systemau y gellir gosod y cydrannau'n hawdd yn eu systemau heb aliniad llafurus, ond mae'r manylebau hyn yn her i weithgynhyrchwyr gwydr laser.Mae angen rheoli prosesau a ffocws ar fesureg ar gyfer gweithgynhyrchwyr gwydr laser i greu'r cydrannau heriol sydd eu hangen ar gyfer gofod opteg laser NIR cynyddol.
PAM GWYDR WEDI'I DOPIO ERBIWM ?
Yn ystod y degawdau diwethaf, mae datblygiadau sylweddol wedi'u gwneud mewn technoleg laser sy'n seiliedig ar ffosffad o ran pŵer allbwn gwell, hyd pwls byrrach, llai o faint system, a thonfeddi gweithredu newydd.Mae laserau er:gwydr yn aml yn allyrru ar donfeddi llygaid-diogel o 1540nm, 1550nm, neu 1570nm, sy'n hynod fuddiol wrth ddarganfod amrediad a sefyllfaoedd eraill lle gall pobl ddod i gysylltiad â'r trawstiau.Mae'r tonfeddi hyn yn elwa o drawsyriant uchel trwy atmosffer.Mae 1540nm hefyd yn profi ychydig iawn o amsugno gan melanin, sy'n golygu bod laserau gwydr Er: yn optimaidd ar gyfer cymwysiadau laser esthetig ar gleifion â chymhlethdodau tywyllach.
Ffigur 1. Cyflyrau egni erbium.Mae laserau er:gwydr fel arfer yn cael eu pwmpio â laser 800nm neu 980nm ac yn allyrru ar 1540nm neu 1570nm.
Mae gwydr ffosffad yn cyrraedd trawsyriadau uchel a gellir ei ddopio ag atomau daear prin fel erbium ac ytterbium fel y gall gyrraedd gwrthdroad a lase poblogaeth pan fydd yn agored i donfedd pwmp o 800nm neu 980nm (Ffigur 1).Er: gallai gwydr hefyd gael ei bwmpio gan ffotonau ar 1480nm, ond mae hyn yn annymunol oherwydd gallai pwmpio ac allyriadau ysgogol leihau effeithlonrwydd yn yr un donfedd a band egni.[3]Mae sbectol ffosffad hefyd yn elwa o sefydlogrwydd cemegol a throthwyon difrod uchel a achosir gan laser (LIDTs), sy'n golygu bod Er:glass a sbectol ffosffad doped eraill yn ymgeiswyr delfrydol ar gyfer cyfrwng ennill laser NIR.
Mae gan wydrau ffosffad hydoddedd uwch o ïonau daear prin na sbectol silicad, sy'n cynnwys strwythur matrics mwy anhyblyg.[1]Fodd bynnag, maent yn cynnwys lled band culach na sbectol silicad ac maent ychydig yn hygrosgopig, sy'n golygu eu bod yn amsugno mwy o leithder o aer.Felly, maent yn gyfyngedig i gymwysiadau yn eu lled band a systemau lle byddant yn cael eu hamddiffyn yn ddigonol rhag lleithder gan haenau neu opteg eraill.
Goddefgarwch tyn A RHEOLAETH BROSES
Mae llawer o'r cymwysiadau a drafodwyd yn gynharach, yn enwedig canfod amrediad laser ar gyfer cymwysiadau amddiffyn, yn aml yn gofyn am gydrannau gwydr Er: bach gyda goddefiannau dimensiwn hynod dynn.Yna gellir gollwng y slabiau hyn o wydr laser sydd wedi'u sgleinio'n fân i mewn i wasanaethau heb fawr o aliniad, os o gwbl.Gallant ddod i lawr i faint cerdyn SIM ac yn aml nid oes ganddynt befelau oherwydd eu bod mor fach (Ffigur 2).Mae hyn yn gwneud naddu ymyl yn fwy tebygol.Gall cyflawni paraleliaeth dynn a manylebau ansawdd wyneb ar y cydrannau bach hyn fod yn hynod heriol.Mae'r agorfa glir, neu ran o'r arwyneb optegol y mae'n rhaid iddo fodloni'r holl fanylebau, yn aml bron i 100%, gan adael fawr ddim lle i gamgymeriadau o amgylch ymylon arwynebau optegol.
Ffigur 2. Er:mae slabiau gwydr a ddefnyddir ar gyfer canfod amrediad laser a chymwysiadau laser NIR eraill yn aml yr un maint â cherdyn SIM cyffredin neu lai.
Felly pam mynd trwy'r holl drafferth hon?Roedd datrysiadau blaenorol yn aml yn cynnwys is-gydosodiadau mwy o gydrannau crisial lluosog ynghlwm wrth far Nd:YAG.Gallai'r cydrannau ychwanegol hyn gynnwys platiau Brewster, amsugyddion dirlawn ar gyfer cyfnewid Q goddefol, neu grisialau trosi amledd.Mae crisialau trosi amledd yn bwysig mewn canfyddwr ystod neu gymwysiadau awyr agored eraill oherwydd bod tonfedd allyriadau neodymium yn llawer mwy peryglus nag erbium a rhaid ei symud i donfedd hirach cyn y gellir ei drosglwyddo'n ddiogel dros bellteroedd hir.
Yn aml mae gan geisiadau Rangefinder ofyniad sioc a dirgryniad, sy'n ei gwneud hi'n anodd bondio cydrannau lluosog gyda'i gilydd tra'n bodloni'r holl fanylebau.Gan symud o'r hen ddyluniadau hyn i ddarn sengl caboledig o Er: gwydr yn cyflawni'r un tasgau gyda haenau amrywiol, gostyngodd maint a chost y system.Defnyddir crisialau YAG yn aml ar ongl Brewster, ond gellir cyflawni'r un effaith trwy ddefnyddio haenau.Gan fod angen gorchuddio slabiau gwydr Er: beth bynnag, mae'n fuddiol ychwanegu'r math hwn o orchudd i bacio cymaint o ymarferoldeb â phosibl ac arbed costau mewn mannau eraill.
Oherwydd bod sbectol ffosffad ychydig yn hygrosgopig, os nad yw Er: gwydr yn cael ei adael y tu allan am sawl diwrnod gall ddiraddio.Rhaid rheoli ansawdd yr arwyneb cyn ei orchuddio i atal lleithder rhag symud i mewn i'r gwydr.Mae haenau a adneuwyd ar arwynebau caboledig y slab gwydr terfynol yn helpu i'w hamddiffyn rhag y diraddio hwn.
Manylebau cyffredin ar gyfer Er: slabiau gwydr bach, manwl uchel yw <5 arcmin perpendicularity ar gyfer yr ymylon, <10 arcsec o berpendicularity ar gyfer y pennau, ac mae ansawdd wyneb yn well na 10-5 cloddio crafu.Mae'r manylebau heriol hyn yn gofyn am amgylchedd glân, prosesau rheoledig iawn, a llai o amser cyffwrdd.
Fel arfer dim ond dau arwyneb caboledig sydd gan wydr laser ar y pennau tra bod gweddill yr arwynebau'n ddaear, ond mae rhai o ochrau'r slabiau gwydr Er: hyn hefyd yn sgleinio ac yn oddefgar iawn i symleiddio'r aliniad.Mae'r dewis o ba ochrau i'w sgleinio a'u gorchuddio gyntaf, pa ochrau i'w sgleinio cyn neu ar ôl deisio, a phryd i ddefnyddio sgleinio un ochr neu ddwy ochr i gyd yn pennu cost a chynnyrch.Gall y gwahaniaeth mewn cynnyrch rhwng proses anwybodus a phroses wedi'i optimeiddio gan wneuthurwr profiadol yn hawdd fod mor fawr â ffactor o dri.
Er mwyn lleihau amser cyffwrdd a gwella cynnyrch, mae'n optimaidd i'r holl weithgynhyrchu a gorchuddio gael eu perfformio mewn un lleoliad.Bob tro mae'r rhan sydd wedi'i orffen yn rhannol yn cael ei gludo rhwng gwahanol leoliadau mae'r tebygolrwydd o halogiad a difrod yn cynyddu'n fawr, ynghyd ag amser ciw ychwanegol.
Gorchuddion LLUOS UCHEL
Un her gyda gweithgynhyrchu slabiau Er:gwydr bach ar gyfer canfod ystod a chymwysiadau NIR manwl eraill yw bod haenau lluosog yn aml yn cael eu hadneuo ar wahanol agweddau o'r gydran.Mae hyn yn anodd oherwydd bod angen gosod ac amddiffyn arwynebau heb eu gorchuddio fel newydd cyn eu gorchuddio.Mae hefyd yn her i weithgynhyrchwyr osgoi gor-chwistrellu neu chwythu heibio ar ochr gefn y slab, y mae'n rhaid ei ddiogelu wrth ei orchuddio.Mae'r pennau'n cynnwys haenau gwrth-adlewyrchol (AR) gyda throthwyau difrod uchel a achosir gan laser (LIDTs).Mae'r ymylon hefyd yn cynnwys haenau LIDT AR uchel i osod y trawst pwmp i mewn.Mae pŵer y pwmp bob amser yn uwch na phŵer yr allyriadau.Mae gan rai slabiau pedair ochr hyd yn oed haenau ychwanegol ar gyfer drychau ceudod adlewyrchol uchel, gwahaniaethu tonfedd, a gwrthod golau pwmp.
METROLEG: OS NA ALLWCH EI FESUR NI ALLWCH EI WNEUD
Mae manwl gywirdeb gweithgynhyrchu a rheoli prosesau yn ddiwerth heb y metroleg gywir sydd ei hangen i fesur a gwirio manylebau allweddol yn gywir.Defnyddir ymyrwyr laser, fel Dilysydd ZYGO, yn aml i fesur gwastadrwydd, ond wrth fesur slabiau gwydr Er: bach mae'r wyneb cefn yn dechrau ymyrryd â mesuriadau'r wyneb blaen oherwydd y fanyleb gyfochrog heriol.Gall gweithredwyr fynd o gwmpas hyn trwy roi Vaseline neu sylwedd arall ar yr wyneb cefn, ond yna mae angen ail-lanhau'r arwyneb hwn a chynyddu'r tebygolrwydd o ddifrod i gydrannau.Fodd bynnag, mae datblygiadau diweddar mewn mesur gwastadrwydd yn dileu effeithiau o'r wyneb cefn ac yn caniatáu i fesuriadau gwastadrwydd gael eu gwneud yn gyflymach a gyda llai o debygolrwydd o ddifrod.Gall sglodion ar ymylon y slabiau atal gweithredwyr rhag mesur gwastadrwydd yn gywir, sy'n gwneud rheoli prosesau yn ystod gweithgynhyrchu hyd yn oed yn bwysicach.Mae perpendicularity a lletem fel arfer yn cael eu gwirio gan ddefnyddio awto-gasglu pas dwbl.
Bydd y gofod ymgeisio cynyddol ar gyfer laserau gwydr Er: yn parhau i wthio gweithgynhyrchwyr cydrannau optegol i greu gwydr a haenau laser manwl uwch ac uwch.Mae cymwysiadau laser diogel 1540nm a 1570nm yn helpu i wneud defnydd yn fwy diogel, rhoi hwb i hyder trwy weithdrefnau laser esthetig, a gwella cyfathrebu pellter hir.Y cyngor gorau sydd ar gael yw wrth ddatblygu system laser NIR;trafodwch eich anghenion cais penodol gyda'ch cyflenwr cydrannau i gael arweiniad wrth lywio'r dewis cynnil o wydr laser cywir a chydrannau eraill.
Ysgrifennwyd yr erthygl hon gan Cory Boone, Peiriannydd Marchnata Technegol Arweiniol, Edmund Optics (Barrington, NJ) a Mike Middleton, Rheolwr Gweithrediadau, Edmund Optics Florida (Oldsmar, FL).
Mwy o wybodaeth am gynnyrch, gallwch ddod i ymweld â'n gwefan:
https://www.erbiumtechnology.com/
E-bost:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: +86-18113047438
Ffacs: +86-2887897578
Ychwanegu: Rhif 23, Chaoyang ffordd, Xihe stryd, Longquanyi distrcit, Chengdu,610107, Tsieina.
Amser Diweddaru: Ebrill-01-2022
