Elektro-Optik Q-Switched Kristallarının Tədqiqatının Tərbiqi – 1-ci Hissə: Giriş

Elektro-Optik Q-Switched Kristallarının Tədqiqatının Tərbiqi – 1-ci Hissə: Giriş

Yüksək zirvə gücünə malik lazerlərin lazer emalı və fotoelektrik ölçmə kimi elmi tədqiqat və hərbi sənaye sahələrində mühüm tətbiqləri var. Dünyada ilk lazer 1960-cı illərdə yaranıb. 1962-ci ildə McClung nitrobenzol Kerr hüceyrəsindən enerjinin saxlanmasına və sürətli buraxılmasına nail olmaq üçün istifadə etdi, beləliklə yüksək zirvə gücünə malik impulslu lazer əldə etdi. Q-switching texnologiyasının ortaya çıxması yüksək zirvə gücünə malik lazerin inkişafı tarixində mühüm bir irəliləyişdir. Bu üsulla, davamlı və ya geniş nəbzli lazer enerjisi son dərəcə dar zaman eni olan impulslara sıxılır. Lazerin pik gücü bir neçə miqyasda artır. Elektro-optik Q-keçid texnologiyası qısa keçid vaxtı, sabit nəbz çıxışı, yaxşı sinxronizasiya və aşağı boşluq itkisi kimi üstünlüklərə malikdir. Çıxış lazerinin pik gücü asanlıqla yüzlərlə meqavata çata bilər.

Elektro-optik Q-switching dar impuls eni və yüksək pik gücü lazerlər əldə etmək üçün mühüm texnologiyadır. Onun prinsipi lazer rezonatorunun enerji itkisində kəskin dəyişikliklərə nail olmaq üçün kristalların elektro-optik təsirindən istifadə etmək, bununla da boşluqda və ya lazer mühitində enerjinin saxlanmasına və sürətli buraxılmasına nəzarət etməkdir. Kristalın elektro-optik effekti dedikdə, kristalda işığın sındırma göstəricisinin kristalın tətbiq olunan elektrik sahəsinin intensivliyi ilə dəyişdiyi fiziki hadisə başa düşülür. Qırılma göstəricisinin dəyişməsi və tətbiq olunan elektrik sahəsinin intensivliyinin xətti əlaqəyə malik olduğu hadisə xətti elektrooptika və ya Pockels effekti adlanır. Qırılma əmsalının dəyişməsi və tətbiq olunan elektrik sahəsinin şiddətinin kvadratının xətti əlaqəyə malik olması hadisəsinə ikincil elektro-optik effekt və ya Kerr effekti deyilir.

Normal şəraitdə kristalın xətti elektro-optik təsiri ikincili elektro-optik effektdən qat-qat əhəmiyyətlidir. Xətti elektro-optik effekt elektro-optik Q-kommutasiya texnologiyasında geniş istifadə olunur. Qeyri-centrosimmetrik nöqtə qrupları olan 20 kristalın hamısında mövcuddur. Lakin ideal elektro-optik material olaraq, bu kristalların yalnız daha aydın elektro-optik təsirə malik olması tələb olunmur, həm də müvafiq işıq ötürmə diapazonu, yüksək lazer zədələnmə həddi və fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərin sabitliyi, yaxşı temperatur xüsusiyyətləri, emal asanlığı, və böyük ölçülü və yüksək keyfiyyətli monokristal əldə edilə bilərmi. Ümumiyyətlə, praktiki elektro-optik Q-dəyişən kristallar aşağıdakı aspektlərdən qiymətləndirilməlidir: (1) effektiv elektro-optik əmsal; (2) lazer zədələnmə həddi; (3) işıq ötürmə diapazonu; (4) elektrik müqaviməti; (5) dielektrik davamlı; (6) fiziki və kimyəvi xassələri; (7) emal qabiliyyəti. Qısa nəbz, yüksək təkrar tezliyi və yüksək güclü lazer sistemlərinin tətbiqi və texnoloji inkişafı ilə Q-keçid kristallarının performans tələbləri artmağa davam edir.

Elektro-optik Q-köçürmə texnologiyasının inkişafının ilkin mərhələsində yeganə praktiki olaraq istifadə olunan kristallar litium niobat (LN) və kalium di-deyterium fosfat (DKDP) idi. LN kristalının aşağı lazer zədələnmə həddi var və əsasən aşağı və ya orta güclü lazerlərdə istifadə olunur. Eyni zamanda, kristal hazırlama texnologiyasının geri qalması səbəbindən LN kristalının optik keyfiyyəti uzun müddət qeyri-sabitdir ki, bu da onun lazerlərdə geniş tətbiqini məhdudlaşdırır. DKDP kristalı deuterasiya edilmiş fosfor turşusu kalium dihidrogen (KDP) kristalıdır. O, nisbətən yüksək zədələnmə həddinə malikdir və elektro-optik Q-keçirici lazer sistemlərində geniş istifadə olunur. Bununla belə, DKDP kristalı deliquescentə meyllidir və uzun bir böyümə dövrünə malikdir, bu da onun tətbiqini müəyyən dərəcədə məhdudlaşdırır. Rubidium titanil oksifosfat (RTP) kristalı, barium metaborat (β-BBO) kristalı, lantan qallium silikat (LGS) kristalı, litium tantalat (LT) kristalı və kalium titanil fosfat (KTP) kristalı da QQ-nin elektrolizində istifadə olunur. sistemləri.

WISOPTIC-DKDP POCKELS CELL

 WISOPTIC tərəfindən hazırlanmış yüksək keyfiyyətli DKDP Pockels hüceyrəsi (@1064nm, 694nm)

 

 


Göndərmə vaxtı: 23 sentyabr 2021-ci il