Էլեկտրաօպտիկական Q-անջատված բյուրեղների հետազոտության առաջընթացը – Մաս 1. Ներածություն

Էլեկտրաօպտիկական Q-անջատված բյուրեղների հետազոտության առաջընթացը – Մաս 1. Ներածություն

Բարձր գագաթնակետային հզորության լազերները կարևոր կիրառություններ ունեն գիտական ​​հետազոտությունների և ռազմական արդյունաբերության ոլորտներում, ինչպիսիք են լազերային մշակումը և ֆոտոէլեկտրական չափումները: Աշխարհի առաջին լազերը ծնվել է 1960-ականներին։ 1962թ.-ին ՄակՔլունգը օգտագործեց նիտրոբենզոլային Kerr բջիջը էներգիայի պահպանման և արագ արձակման հասնելու համար, այդպիսով ստանալով իմպուլսային լազեր՝ բարձր գագաթնակետային հզորությամբ: Q-switching տեխնոլոգիայի առաջացումը կարևոր առաջընթաց է բարձր հզորության լազերային զարգացման պատմության մեջ: Այս մեթոդով շարունակական կամ լայն իմպուլսային լազերային էներգիան սեղմվում է չափազանց նեղ ժամանակային լայնությամբ իմպուլսների մեջ: Լազերային գագաթնակետային հզորությունը մեծանում է մի քանի կարգով: Էլեկտրաօպտիկական Q-անջատման տեխնոլոգիան ունի միացման կարճ ժամանակի, կայուն իմպուլսային ելքի, լավ համաժամացման և խոռոչի ցածր կորստի առավելությունները: Ելքային լազերի գագաթնակետային հզորությունը հեշտությամբ կարող է հասնել հարյուրավոր մեգավատների:

Էլեկտրաօպտիկական Q-անջատումը կարևոր տեխնոլոգիա է նեղ իմպուլսային լայնության և բարձր գագաթնակետային հզորության լազերներ ստանալու համար: Դրա սկզբունքն է օգտագործել բյուրեղների էլեկտրաօպտիկական ազդեցությունը լազերային ռեզոնատորի էներգիայի կորստի կտրուկ փոփոխությունների հասնելու համար՝ դրանով իսկ վերահսկելով էներգիայի կուտակումն ու արագ արտազատումը խոռոչում կամ լազերային միջավայրում: Բյուրեղի էլեկտրաօպտիկական էֆեկտը վերաբերում է ֆիզիկական երևույթին, երբ բյուրեղում լույսի բեկման ինդեքսը փոխվում է բյուրեղի կիրառական էլեկտրական դաշտի ինտենսիվությամբ։ Երևույթը, որի դեպքում բեկման ինդեքսը փոխվում է և կիրառվող էլեկտրական դաշտի ինտենսիվությունը գծային հարաբերություններ ունեն, կոչվում է գծային էլեկտրաօպտիկա կամ Pockels Effect: Երևույթը, որ բեկման ինդեքսը փոխվում է և կիրառվող էլեկտրական դաշտի ուժգնության քառակուսին ունեն գծային հարաբերություն, կոչվում է երկրորդական էլեկտրաօպտիկական էֆեկտ կամ Քերի էֆեկտ։

Նորմալ պայմաններում բյուրեղի գծային էլեկտրաօպտիկական ազդեցությունը շատ ավելի նշանակալի է, քան երկրորդային էլեկտրաօպտիկական ազդեցությունը: Գծային էլեկտրաօպտիկական էֆեկտը լայնորեն կիրառվում է էլեկտրաօպտիկական Q-անջատման տեխնոլոգիայում։ Այն գոյություն ունի բոլոր 20 բյուրեղներում, որոնք ունեն ոչ կենտրոնասիմետրիկ կետային խմբեր։ Բայց որպես իդեալական էլեկտրաօպտիկական նյութ, այս բյուրեղներից պահանջվում է ոչ միայն ունենալ ավելի ակնհայտ էլեկտրաօպտիկական ազդեցություն, այլև համապատասխան լույսի հաղորդման միջակայք, լազերային վնասման բարձր շեմ և ֆիզիկաքիմիական հատկությունների կայունություն, լավ ջերմաստիճանի բնութագրեր, մշակման հեշտություն, և արդյոք կարելի է ձեռք բերել մեծ չափսերով և բարձր որակով մեկ բյուրեղ: Ընդհանուր առմամբ, գործնական էլեկտրաօպտիկական Q-անջատիչ բյուրեղները պետք է գնահատվեն հետևյալ ասպեկտներից. (1) արդյունավետ էլեկտրաօպտիկական գործակից; (2) լազերային վնասի շեմը. (3) լույսի փոխանցման տիրույթ; (4) էլեկտրական դիմադրողականություն; (5) դիէլեկտրական հաստատուն; 6) ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ. (7) մեքենայություն. Կարճ իմպուլսային, բարձր կրկնվող հաճախականության և բարձր հզորության լազերային համակարգերի կիրառման և տեխնոլոգիական առաջընթացի զարգացմամբ Q-անջատող բյուրեղների կատարողական պահանջները շարունակում են աճել:

Էլեկտրաօպտիկական Q-անջատման տեխնոլոգիայի զարգացման վաղ փուլում միակ գործնականում օգտագործվող բյուրեղներն էին լիթիումի նիոբատը (LN) և կալիումի դի-դեյտերիում ֆոսֆատը (DKDP): LN բյուրեղն ունի լազերային վնասման ցածր շեմ և հիմնականում օգտագործվում է ցածր կամ միջին հզորության լազերներում: Միևնույն ժամանակ, բյուրեղների պատրաստման տեխնոլոգիայի հետամնացության պատճառով, LN բյուրեղի օպտիկական որակը երկար ժամանակ անկայուն է եղել, ինչը նաև սահմանափակում է դրա լայն կիրառումը լազերներում։ DKDP բյուրեղը դեյտերացված ֆոսֆորաթթվի կալիումի երկջրածնի (KDP) բյուրեղ է: Այն ունի համեմատաբար բարձր վնասի շեմ և լայնորեն օգտագործվում է էլեկտրաօպտիկական Q-անջատող լազերային համակարգերում: Այնուամենայնիվ, DKDP բյուրեղը հակված է մաշվածության և ունի երկար աճի շրջան, ինչը որոշակիորեն սահմանափակում է դրա կիրառումը: Ռուբիդիումի տիտանիլօքսիֆոսֆատ (RTP) բյուրեղը, բարիումի մետաբորատի (β-BBO) բյուրեղը, լանթանի գալիումի սիլիկատը (LGS) բյուրեղը, լիթիումի տանտալատի (LT) բյուրեղը և կալիումի տիտանիլֆոսֆատի (KTP) բյուրեղը օգտագործվում են նաև QTP-ում: համակարգեր։

WISOPTIC-DKDP POCKELS CELL

 Բարձրորակ DKDP Pockels բջիջ՝ պատրաստված WISOPTIC-ի կողմից (@1064nm, 694nm)

 

 


Հրապարակման ժամանակը` 23-2021