Твердотельный лазер с диодной накачкой

Твердотельный лазер с диодной накачкой

Твердотельный лазер с диодной накачкой (Diode-pumped solid-state laser, DPSS) — разновидность твердотельного лазера, в которой в качестве накачки используется лазерный диод. DPSS-лазеры характеризуются высокой эффективностью и компактностью по сравнению с газовыми и другими твердотельными лазерами. В последние годы DPSS-лазеры приобрели особую популярность как источники излучения в лазерных указках зеленого, желтого и некоторых других цветов.

Содержание

Устройство

Устройство DPSS-лазера.

Типичная схема рассмотрена на примере зеленого лазера. Источником накачки является мощный инфракрасный лазерный диод (от 100мВт до нескольких ватт) с длиной волны 808 нм. Этим диодом накачивается кристалл алюмо-иттриевыего граната или ортованадата иттрия. Кристалл излучает на длине волны 1064 нм. Следующей ступенью является нелинейная оптическая система из кристалла титанил фосфата калия (KTiOPO4, KTP). В нем исходная частота излучения удваивается, и выходной луч имеет длину волны 532 нм, что соответствует зеленому цвету видимого излучения. КПД этой системы составляет примерно 20%. На выходе обычно ставят ИК-фильтр, чтобы убрать остатки излучения от диода накачки, хотя в слабых и дешевых моделях им часто пренебрегают. Желтые и синие лазеры имеют еще более сложную структуру. Так, в желтом лазере излучение на длине волны 808нм конвертируется в излучение 1064нм, которое далее конвертируется в 1342нм и только потом осуществляется удвоение частоты. КПД таких лазеров может быть менее 3% [1]

Сравнение с полупроводниковыми лазерами

Основное преиимущество DPSS-лазеров по сравнению с лазерными диодами - высокое качество излучения, как с точки зрения монохроматичности, так и с точки зрения фокусировки и расходимости луча. DPSS-лазеры имеют более узкий диапазон длин волн ( меньше 1 нм [2] в сравнению с 5-20 нм у диодных лазеров [3]) и значительно меньшую расходимость луча. Благодаря низкой зависимости выходного луча от входного возможно использование более дешевых и мощных многомодовых лазерных диодов в качестве источника накачки, а также линейки из нескольких диодов, накачивающих один кристалл.

С другой стороны полупроводниковые лазеры проще в использовании и дешевле DPSS, имеют больший КПД. Лазерные диоды продаются в виде законченных дискретных элементов, которые требуют только электропитания и фокусировки, в то время как твердотельный лазер содержит много дополнительных, прецизионных деталей, чувствительных к ударам и вибрациям. В случае, если высокое качество луча не требуется, многомодовые лазерные диоды выдают большую мощность при тех же (или меньших) габаритах и электропитании. Кроме того лазерные диоды могут работать при большем диапазоне температур и выдерживают более высокочастотный режим модуляции [4]

Примечания

См. также

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Твердотельный лазер с диодной накачкой" в других словарях:

  • Твердотельный лазер — Твердотельный лазер  лазер, в котором в качестве активной среды используется вещество, находящееся в твёрдом состоянии (в отличие от газов в газовых лазерах и жидкостей в лазерах на красителях). Разновидностями твердотельного лазера являются …   Википедия

  • Титан-сапфировый лазер — Непрерывный одночастотный кольцевой титан сапфировый лазер Титан сапфировый лазер (Ti:Sapphire лазер, Ti:Sa лазер)  лазеры с широкой полосой генерации ( …   Википедия

  • Волоконный лазер — Цельноволоконный фемтосекундный эрбиевый лазер. Волоконный лазер  лазер, активная среда и, возможно, резонатор которого являются элементами оптического …   Википедия

  • Лазерная указка — Лазерная указка  портативный генератор когерентных и монохроматических электромагнитных волн видимого диапазона в виде узконаправленного луча. В большинстве случаев изготавливается на основе красного лазерного диода, который излучает в… …   Википедия

  • Лазерный целеуказатель — Glock 23 с присоединённ …   Википедия

  • История изобретения лазеров — 1917 А. Эйнштейн представляет концепцию вынужденного излучения 1920 И. Франк и Ф. Райхе подтвердили существование метастабильных состояний в возбужденном состоянии 1927 Поль Дирак создает квантовую теорию вынужденного излучения 1928 Р. Ладенбург… …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»