Erbium (Er) kaca fosfat dopednuduhake akeh migunani, kang wis mimpin kanggo tambah dikarepake ing taun anyar kanggo Er: laser kaca kanggo aplikasi minangkamacem-macem minangka laser rangefinding, komunikasi jarak jauh, dermatologi, lan spektroskopi breakdown laser-induced (LIBS).Penguat serat Erbium ngaktifake komunikasi global kanthi cepet ing kabel transpacific antarane Hong Kong lan Los Angeles, Er: rangefinder laser kaca tambah akeh digunakake ingaplikasi pertahanan lan pengintaian, lanEr: laser estetika kacasing entuk daya tarik kanggombusak scarringlan malahnambani rambut rontogdisebabake alopecia androgenetik.
Spasi aplikasi sing akeh iki mbutuhake kaca laser presisi dhuwur kanthi toleransi dimensi sing nuntut lan lapisan laser daya dhuwur.Toleransi nyenyet menehi integrator sistem kapercayan sing komponen bisa gampang diselehake menyang sistem tanpa Alignment wektu-akeh, nanging specifications iki menehi tantangan kanggo produsen kaca laser.Kontrol proses lan fokus ing metrologi dibutuhake kanggo produsen kaca laser nggawe komponen sing dibutuhake kanggo ruang optik laser NIR sing akeh.
KENAPA KACA ERBIUM-DOPED?
Ing sawetara dekade pungkasan, kemajuan signifikan wis digawe ing teknologi laser basis fosfat ing syarat-syarat daya output apik, durasi pulsa luwih cendhek, ukuran sistem suda, lan dawa gelombang operasi anyar.Er: laser kaca umume mancarake ing dawa gelombang sing aman kanggo mripat 1540nm, 1550nm, utawa 1570nm, sing migunani banget kanggo nggoleki lan kahanan liyane ing ngendi wong bisa kena sinar.Dawa gelombang iki entuk manfaat saka transmisi dhuwur liwat atmosfer.1540nm uga ngalami panyerepan minimal dening melanin, nggawe Er: laser kaca optimal kanggo aplikasi laser estetis ing patients karo complexions peteng.
Gambar 1. Status energi erbium.Er: laser kaca biasane dipompa nganggo laser 800nm utawa 980nm lan dipancarake ing 1540nm utawa 1570nm.
Kaca fosfat tekan transmisi dhuwur lan bisa doped karo atom langka-bumi kayata erbium lan ytterbium supaya bisa tekan inversi populasi lan lase nalika kapapar dawa gelombang pump 800nm utawa 980nm (Figure 1).Er: kaca uga bisa dipompa dening foton ing 1480nm, nanging iki undesirable amarga efisiensi bisa sudo dening pumping lan stimulus emisi dumadi ing dawa gelombang lan energi band padha.[3]Kacamata fosfat uga entuk manfaat saka stabilitas kimia lan ambang karusakan sing disebabake dening laser dhuwur (LIDTs), nggawe Er:kaca lan kaca fosfat doped liyane minangka calon sing cocog kanggo media gain laser NIR.
Kacamata fosfat nduweni kelarutan ion tanah jarang sing luwih dhuwur tinimbang kaca silikat, sing nduweni struktur matriks sing luwih kaku.[1]Nanging, padha duwe bandwidth sing luwih sempit tinimbang kaca tingal silikat lan rada higroskopis, tegese padha nyerep kelembapan saka udhara.Mulane, padha diwatesi kanggo aplikasi ing bandwidth lan sistem sing bakal dilindhungi kanthi cukup saka kelembapan kanthi lapisan utawa optik liyane.
TOLERANCES nyenyet lan KONTROL PROSES
Akeh saka aplikasi rembugan sadurungé, utamané laser rangefinding kanggo aplikasi pertahanan, asring mbutuhake Er cilik: komponen kaca karo toleransi dimensi banget nyenyet.Iki slabs sacoro apik-polesan saka kaca laser banjur bisa dropped menyang rakitan karo sethitik kanggo ora Alignment dibutuhake.Dheweke bisa mudhun nganti ukuran kertu SIM lan asring ora duwe bevel amarga ukurane cilik (Gambar 2).Iki ndadekake pinggiran chipping luwih kamungkinan.Nampa paralelisme nyenyet lan spesifikasi kualitas permukaan ing komponen cilik iki bisa dadi tantangan sing luar biasa.Aperture cetha, utawa bagean saka lumahing optik sing kudu ketemu kabeh specifications, asring meh 100%, ninggalake sethitik utawa ora ana kamar kanggo kesalahan sak sudhut lumahing optik.
Gambar 2. Er: lembaran kaca sing digunakake kanggo laser rangefinding lan aplikasi laser NIR liyane asring ukurane kertu SIM umum utawa luwih cilik.
Dadi kenapa kudu ngalami kabeh masalah iki?Solusi sadurunge asring melu subassemblies luwih gedhe saka macem-macem komponen kristal sing dipasang ing bar Nd: YAG.Komponen tambahan iki bisa uga kalebu piring Brewster, penyerap saturable kanggo pasif Q-switching, utawa kristal konversi frekuensi.Kristal konversi frekuensi penting ing rangefinder utawa aplikasi open-air liyane amarga dawa gelombang emisi neodymium luwih mbebayani tinimbang erbium lan kudu dipindhah menyang gelombang sing luwih dawa sadurunge bisa ditularake kanthi aman ing jarak sing adoh.
Aplikasi Rangefinder asring duwe syarat kejut lan geter, sing ndadekake ikatan pirang-pirang komponen bebarengan nalika nyukupi kabeh spesifikasi dadi angel.Obah saka iki designs lawas menyang siji, Piece polesan saka Er: kaca accomplishing tugas padha karo macem-macem lapisan suda ukuran sistem lan biaya.Kristal YAG asring digunakake ing sudut Brewster, nanging efek sing padha bisa ditindakake kanthi nggunakake lapisan.Wiwit Er: slabs kaca kudu dilapisi tho, iku ono gunane kanggo nambah ing jinis lapisan iki kanggo Pack ing minangka akeh fungsi sabisa lan ngirit biaya ing panggenan liya.
Amarga kaca tingal fosfat rada higroskopis, yen ora dilapisi Er: kaca ditinggal ing njaba nganti pirang-pirang dina bisa ngrusak.Kualitas permukaan kudu dikontrol sadurunge lapisan kanggo nyegah kelembapan saka obah menyang kaca.Lapisan sing disimpen ing permukaan polesan saka slab kaca pungkasan mbantu nglindhungi saka degradasi iki.
Spesifikasi umum kanggo Er cilik, presisi dhuwur: slab kaca yaiku <5 arcmin perpendicularity kanggo pinggiran, <10 arcsec perpendicularity kanggo ends, lan kualitas permukaan luwih apik tinimbang 10-5 scratch dig.Spesifikasi sing nuntut iki mbutuhake lingkungan sing resik, proses sing dikontrol banget, lan wektu tutul minimal.
kaca Laser biasane mung duwe loro lumahing polesan ing ends nalika liyane saka lumahing lemah, nanging sawetara saka sisih Er iki: slabs kaca uga polesan lan Highly toleransi kanggo menakake alignment.Pilihan saka sisih kanggo polishing lan jas pisanan, sisih kanggo polishing sadurunge utawa sawise dicing, lan nalika nggunakake siji-sisi utawa pindho sisih polishing kabeh nemtokake biaya lan ngasilaken.Bentenipun ing asil antarane proses uninformed lan proses optimized dening Produsèn experienced bisa gampang dadi gedhe minangka faktor saka telung.
Supaya bisa nyuda wektu tutul lan nambah pametumu, iku paling optimal kanggo nindakake kabeh manufaktur lan lapisan ing siji lokasi.Saben bagean sing sebagian rampung dikirim ing antarane macem-macem lokasi, kemungkinan kontaminasi lan karusakan saya tambah akeh, bebarengan karo wektu antrian tambahan.
COATINGS HIGH-LIDT kaping pirang-pirang
Siji tantangan karo manufaktur Er cilik: slabs kaca kanggo rangefinding lan aplikasi NIR tliti liyane sing sawetara lapisan asring setor ing facets beda komponen.Iki angel amarga fixturing dibutuhake lan pangayoman saka lumahing uncoated murni sadurunge nutupi.Iku uga tantangan kanggo manufaktur supaya ora overspray utawa jotosan ing sisih mburi slab, sing kudu dilindhungi sajrone lapisan.Ujung kasebut nduweni lapisan anti-reflektif (AR) kanthi ambang karusakan sing disebabake dening lase dhuwur (LIDT).Pinggir uga duwe lapisan LIDT AR sing dhuwur supaya sinar pompa.Daya pompa tansah luwih dhuwur tinimbang emisi.Sawetara slab papat sisi malah duwe lapisan tambahan kanggo pangilon rongga reflektivitas dhuwur sing dibangun, diskriminasi dawa gelombang, lan penolakan lampu pompa.
METROLOGI: Yen sampeyan ora bisa ngukur, sampeyan ora bisa nggawe
Presisi lan kontrol proses manufaktur ora ana gunane tanpa metrologi sing dibutuhake kanggo ngukur lan verifikasi spesifikasi kunci kanthi bener.Interferometer laser, kayata ZYGO Verifier, asring digunakake kanggo ngukur flatness, nanging nalika ngukur Er: kaca slabs cilik lumahing mburi wiwit ngganggu pangukuran saka lumahing ngarep amarga specification paralelisme nuntut.Operator bisa ngubengi iki kanthi nggunakake Vaseline utawa zat liya ing permukaan mburi, nanging permukaan iki kudu diresiki maneh lan kemungkinan kerusakan komponen saya tambah.Nanging, kemajuan anyar ing pangukuran flatness ngilangake efek saka lumahing mburi lan ngidini pangukuran flatness kanggo digawe luwih cepet lan kurang kamungkinan saka karusakan.Kripik ing pinggir slabs bisa nyegah operator saka akurat ngukur flatness, kang ndadekake kontrol proses sak Manufaktur malah luwih penting.Perpendicularity lan wedge biasane diverifikasi nggunakake autocollimator pass ganda.
Ruang aplikasi sing akeh kanggo Er: laser kaca bakal terus nyurung produsen komponen optik kanggo nggawe kaca lan lapisan laser presisi sing luwih dhuwur lan luwih dhuwur.Aplikasi laser 1540nm lan 1570nm sing aman kanggo mripat mbantu nggunakake luwih aman, nambah kapercayan liwat prosedur laser estetis, lan ningkatake komunikasi jarak jauh.Saran paling apik sing kasedhiya yaiku nalika ngembangake sistem laser NIR;rembugan kabutuhan aplikasi tartamtu karo supplier komponen kanggo panuntun dhumateng ing navigasi pilihan nuanced kaca laser tepat lan komponen liyane.
Artikel iki ditulis dening Cory Boone, Lead Technical Marketing Engineer, Edmund Optics (Barrington, NJ) lan Mike Middleton, Operations Manager, Edmund Optics Florida (Oldsmar, FL).
Informasi produk liyane, sampeyan bisa teka menyang situs web:
https://www.erbiumtechnology.com/
E-mail:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: +86-18113047438
Fax: +86-2887897578
Tambah: No.23, dalan Chaoyang, dalan Xihe, Distrcit Longquanyi, Chengdu, 610107, China.
Nganyari Wektu: Apr-01-2022
