Zer da laser kriogenikoa

Tenperatura baxuan funtzionatzen duten laseren kontzeptua ez da berria: historiako bigarren laserra kriogenikoa zen. Hasieran, kontzeptua zaila izan da giroaren tenperatura operazioa lortzea eta tenperatura baxuko lanetarako ilusioa 1990eko hamarkadan hasi zen potentzia handiko laserra eta anplifikadoreen garapenarekin.

Botere altuaLaser iturriak, Depolarizazio galera, lente termikoak edo laserreko kristalezko tolestuak bezalako efektu termikoek eragin dezaketeargi iturri. Tenperatura baxuko hoztearen bidez, efektu termiko kaltegarriak modu eraginkorrean ezabatu daitezke, hau da, irabazteko ertaina 77k edo 4k-ra arte hoztu behar da. Hozteko efektuak batez ere:

Irabazien eroankortasun ezaugarria asko inhibitzen da, batez ere sokaren batez besteko bide askea handitzen delako. Ondorioz, tenperatura gradientea nabarmen jaisten da. Adibidez, tenperatura 300k-tik 77k-ra jaisten denean, YAG kristalaren eroankortasun termikoa zazpi faktore handitzen da.

Difusio termikoko koefizientea ere nabarmen gutxitzen da. Horrek, tenperatura gradientearen murrizketarekin batera, lente termikoko efektu murriztua da eta, beraz, estresa hausteko probabilitate murriztua da.

Koefiziente termo-optikoa ere murriztu egiten da, lente termikoko efektua areagotuz.

Lurraren ioi arraroaren xurgapen gurutzatuaren gehikuntza, batez ere, efektu termikoak eragindako zabalketa gutxitu da. Beraz, saturazio-boterea murriztu egiten da eta laserraren irabazia handitu egiten da. Hori dela eta, atalasearen ponparen boterea murriztu egiten da, eta pultsu laburragoak lor daitezke Q etengailua funtzionatzen duenean. Irteerako akoplamenduaren transmisioa handituz, malda eraginkortasuna hobetu daiteke, beraz, parasitoko barrunbea galtzeko efektua ez da hain garrantzitsua.

Quasi-Three Garuneko ertainaren maila osoaren zati kopurua murrizten da, beraz, atalasea ponpatzeko boterea murriztu egiten da eta potentzia eraginkortasuna hobetzen da. Adibidez, YB: YAG, 1030Nm-tan argia sortzen duena, hiru mailako sistema gisa ikus daiteke giro-tenperaturan, baina lau maila sistema 77k-tan. ER: gauza bera gertatzen da Yagentzat.

Irabazi-euskarriaren arabera, itzalketa prozesu batzuen intentsitatea murriztu egingo da.

Aurreko faktoreekin konbinatuta, tenperatura baxuko funtzionamendua asko hobetu daiteke laserraren errendimendua. Bereziki, tenperatura baxuko hozte laserrak irteera termikorik gabeko irteera potentzia oso altua lor dezake, hau da, habe kalitate ona lor daiteke.

Kontuan hartu beharreko gai bat da, kriosoretako laserraren kristal batean, argiztatutako argiaren zabalera eta xurgatutako argia murriztu egingo dela, beraz, uhin-luzera sintonizatzeko tartea estuagoa izango da eta ponpatutako laserraren lerroaren zabalera eta uhin-luzeraren egonkortasuna zorrotzagoa izango da. Hala ere, eragin hori oso arraroa da normalean.

Hozte kriogenikoek normalean hozgarri bat erabiltzen dute, hala nola, nitrogeno likidoa edo helio likidoa, eta, hain zuzen ere, hozkailuak laserraren kristal bati atxikitako hodi baten bidez zirkulatzen du. Hozkailua denboran berriz betetzen da edo begizta itxi batean birziklatu da. Solidotzea ekiditeko, normalean beharrezkoa da laserraren kristala hutsezko ganbara batean kokatzea.

Tenperatura baxuetan funtzionatzen duten laserraren kontzeptua anplifikadoreei ere aplika diezaieke. Titaniozko zafiroa feedback anplifikadore positiboa egiteko erabil daiteke, hamarnaka watt-en batez besteko irteera-potentzia.

Hozteko gailu kriogenikoak zaildu badaitezkeLaser sistemakGainera, hozte sistema arruntagoak izaten dira askotan errazagoak dira eta hozte kriogenikoaren eraginkortasuna konplexutasunaren murrizketa ahalbidetzen du.