Undersyk foarútgong fan Electro-Optic Q-Switched Crystals - Diel 1: Yntroduksje

Undersyk foarútgong fan Electro-Optic Q-Switched Crystals - Diel 1: Yntroduksje

Lasers mei hege pykkrêft hawwe wichtige tapassingen yn wittenskiplik ûndersyk en fjilden fan militêre yndustry lykas laserferwurking en fotoelektryske mjitting. De earste laser yn 'e wrâld waard berne yn 1960's. Yn 1962 brûkte McClung nitrobenzene Kerr-sel om enerzjy opslach en rappe frijlitting te berikken, om sa pulsearre laser te krijen mei hege pykkrêft. De opkomst fan Q-switching technology is in wichtige trochbraak yn 'e skiednis fan hege peak macht laser ûntwikkeling. Troch dizze metoade wurdt trochgeande as brede pulslaser-enerzjy komprimearre yn pulsen mei ekstreem smelle tiidbreedte. De laser pyk macht wurdt ferhege troch ferskate oarders fan grutte. De elektro-optyske Q-wikseltechnology hat de foardielen fan koarte skeakeltiid, stabile pulsútfier, goede syngronisaasje, en lege holteferlies. De pykkrêft fan 'e útfierlaser kin maklik hûnderten megawatt berikke.

Electro-optic Q-switching is in wichtige technology foar it krijen smelle puls breedte en hege pyk macht lasers. It prinsipe is om it elektro-optyske effekt fan kristallen te brûken om abrupte feroaringen te berikken yn it enerzjyferlies fan 'e laserresonator, en dêrmei de opslach en rappe frijlitting fan' e enerzjy yn 'e holte of it lasermedium te kontrolearjen. De elektro-optyske effekt fan it kristal ferwiist nei it fysike ferskynsel wêryn de brekingsyndeks fan ljocht yn it kristal feroaret mei de yntinsiteit fan it tapaste elektryske fjild fan it kristal. It ferskynsel wêryn't de brekingsyndeks feroaret en de yntensiteit fan it tapaste elektryske fjild in lineêre relaasje hawwe, wurdt lineêre elektro-optika neamd, of Pockels-effekt. It ferskynsel dat de brekingsyndeks feroaring en it kwadraat fan 'e tapaste elektryske fjildsterkte in lineêre relaasje hawwe, wurdt it sekundêre elektro-optyske effekt of Kerr-effekt neamd.

Under normale omstannichheden is it lineêre elektro-optyske effekt fan it kristal folle wichtiger as it sekundêre elektro-optyske effekt. It lineêre elektro-optyske effekt wurdt in protte brûkt yn elektro-optyske Q-wikseltechnology. It bestiet yn alle 20 kristallen mei net-sentrosymmetryske puntgroepen. Mar as ideaal elektro-optysk materiaal binne dizze kristallen net allinich nedich om in mear dúdliker elektro-optysk effekt te hawwen, mar ek passend ljochttransmissionberik, hege laserskea-drompel, en stabiliteit fan fysysk-gemyske eigenskippen, goede temperatuereigenskippen, gemak fan ferwurking, en oft single crystal mei grutte grutte en hege kwaliteit kin wurde krigen. Yn 't algemien moatte praktyske elektro-optyske Q-wikselkristallen wurde wurdearre út de folgjende aspekten: (1) effektive elektro-optyske koëffisjint; (2) laser skea drompel; (3) berik fan ljochttransmission; (4) elektryske resistivity; (5) dielektrike konstante; (6) fysike en gemyske eigenskippen; (7) machinability. Mei de ûntwikkeling fan tapassing en technologyske foarútgong fan koarte puls, hege werhellingsfrekwinsje, en lasersystemen mei hege krêft, bliuwe de prestaasjeseasken fan Q-wikselkristallen tanimme.

Yn it iere stadium fan de ûntwikkeling fan elektro-optyske Q-switching technology, de ienige praktysk brûkte kristallen wiene lithium niobate (LN) en kalium di-deuterium fosfaat (DKDP). LN kristal hat lege laser skea drompel en wurdt benammen brûkt yn lege of medium macht lasers. Tagelyk, troch de efterkant fan kristalpreparaasjetechnology, is de optyske kwaliteit fan LN-kristal in lange tiid ynstabyl west, wat ek syn brede tapassing yn lasers beheint. DKDP kristal is deuterated phosphoric acid kalium dihydrogen (KDP) kristal. It hat relatyf hege skea drompel en wurdt in soad brûkt yn elektro-optyske Q-wikseljende laser systemen. DKDP-kristal is lykwols gefoelich foar deliquescent en hat in lange groeiperioade, wat syn tapassing yn in bepaalde mate beheint. Rubidium titanyl oxyphosphate (RTP) kristal, barium metaborate (β-BBO) kristal, lanthanum gallium silikaat (LGS) kristal, lithium tantalate (LT) kristal en kalium titanyl fosfaat (KTP) kristal wurde ek brûkt yn elektro-optyske Q-switching laser systemen.

WISOPTIC-DKDP POCKELS CELL

 Hege kwaliteit DKDP Pockels-sel makke troch WISOPTIC (@1064nm, 694nm)

 

 


Posttiid: Sep-23-2021