Come funzionano e funzionano i laser a stato solido

ComeLaser a stato solidoLavoro e funzione

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I laser a stato solido si riferiscono a laser che utilizzano materiali allo stato solido come sostanze di lavoro, ma anche gli stessi solidi hanno stati diversi di semiconduttori. Pertanto, a differenza dei laser a semiconduttore, l'uso di materiali isolanti a stato solido viene solitamente chiamato solo laser a stato solido.

La maggior parte dei laser a stato solido, il gruppo del ferro, la serie dei lantanidi, la serie degli attinidi e gli ioni degli elementi di transizione come gli elementi di transizione contengono una piccola quantità di centri attivi nei cristalli e nei vetri sono materiali. Esempi tipici sono i laser a rubino, i laser YAG contenenti ioni Nd (laser Nd:YAG) e i laser a vetro.
L'eccitazione ottica è comunemente utilizzata come metodo di eccitazione laser a stato solido e le lampade flash allo xeno sono spesso utilizzate per il funzionamento a impulsi e le lampade al tungsteno contenenti mercurio o alogene sono spesso utilizzate per il funzionamento continuo. Negli ultimi anni, i laser a semiconduttore sono stati utilizzati come sorgenti luminose di eccitazione aventi un'efficienza di conversione della luce più elevata rispetto alle lampade.
Nei laser YAG pompati con lampada flash, la frequenza di ripetizione dell'impulso di xxx è il limite della dissipazione del calore, tuttavia, a causa dell'elevata purezza della lunghezza d'onda dei laser a semiconduttore e di molti componenti della lunghezza d'onda della pompa che contribuiscono al pompaggio, è possibile aumentare ulteriormente la velocità di ripetizione.
laser a stato solido
Le lunghezze d'onda di oscillazione sono comprese tra la luce visibile e la luce infrarossa di pochi μm, molte delle quali oscillano per la prima volta a basse temperature, ma i laser al rubino e al neodimio comunemente usati funzionano a temperatura ambiente.
Funzionalità laser a stato solido
I laser a stato solido sono caratterizzati dal fatto che la concentrazione di centri attivi è molto più elevata di quella dei laser a gas, quindi è possibile ottenere un guadagno di amplificazione elevato con una quantità relativamente piccola e l'uscita dell'oscillazione è ampia. In particolare, il Q-switching è molto efficiente grazie alla lunga durata del livello di emissione da 10-5 a 10-3 secondi, questo approccio restringe l'ampiezza temporale (~10-8 secondi) e l'uscita di picco è molto ampia ( 10 fino a 6 fino L'oscillazione dell'impulso da 10 8 W è la caratteristica più importante dei laser a stato solido. Con un'ulteriore amplificazione si ottiene un impulso con un ampio picco di uscita da 10 9 a 10 12 W, che viene solitamente utilizzato in situazioni in cui. è richiesta una grande uscita di picco, come in un esperimento di fusione laser.