Kini lesa cryogenic

Ero ti awọn laser ti n ṣiṣẹ ni awọn iwọn kekere kii ṣe tuntun: lesa keji ninu itan jẹ cryogenic. Ni ibẹrẹ, ero naa nira lati ṣaṣeyọri iṣẹ ṣiṣe iwọn otutu yara, ati itara fun iṣẹ iwọn otutu kekere bẹrẹ ni awọn ọdun 1990 pẹlu idagbasoke awọn lasers ati awọn amplifiers agbara giga.

Ni agbara gigaawọn orisun lesa, awọn ipa gbigbona gẹgẹbi ipadanu depolarization, lẹnsi igbona tabi titẹ kirisita laser le ni ipa lori iṣẹ tiina orisun. Nipasẹ itutu agba otutu kekere, ọpọlọpọ awọn ipa gbigbona ipalara le ni imunadoko, iyẹn ni, alabọde ere nilo lati tutu si 77K tabi paapaa 4K. Ipa itutu agbaiye ni akọkọ pẹlu:

Iwa ihuwasi ti alabọde ere jẹ idinamọ pupọ, ni pataki nitori ọna ọfẹ ti okun ti pọ si. Bi abajade, iwọn otutu iwọn otutu ṣubu ni iyalẹnu. Fun apẹẹrẹ, nigbati iwọn otutu ba dinku lati 300K si 77K, imudara igbona ti gara YAG yoo pọ si nipasẹ ipin meje.

Olusọdipúpọ tan kaakiri igbona tun dinku ni mimu. Eyi, papọ pẹlu idinku ninu iwọn otutu iwọn otutu, awọn abajade ni ipa lẹnsi igbona ti o dinku ati nitorinaa o ṣeeṣe idinku ti rupture wahala.

Olusọdipúpọ-opitika thermo tun dinku, siwaju idinku ipa lẹnsi igbona.

Ilọsi apakan agbelebu gbigba ti ion toje aiye jẹ nipataki nitori idinku ti gbooro ti o ṣẹlẹ nipasẹ ipa igbona. Nitorinaa, agbara itẹlọrun dinku ati ere ina lesa ti pọ si. Nitorinaa, agbara fifa ẹnu-ọna ti dinku, ati pe awọn isọdi kukuru le ṣee gba nigbati iyipada Q ba n ṣiṣẹ. Nipa jijẹ transmittance ti awọn o wu coupler, awọn ite ṣiṣe le dara si, ki parasitic iho ipadanu di kere pataki.

Nọmba patiku ti lapapọ kekere ipele ti kioto-mẹta-ipele ere alabọde ti wa ni dinku, ki awọn ala fifa agbara ti wa ni dinku ati awọn agbara ṣiṣe ti wa ni dara si. Fun apẹẹrẹ, Yb: YAG, ti o nmu ina ni 1030nm, ni a le rii bi eto ipele-mẹta ni iwọn otutu, ṣugbọn eto ipele mẹrin ni 77K. Er: Bakan naa ni otitọ fun YAG.

Ti o da lori alabọde ere, kikankikan ti diẹ ninu awọn ilana piparẹ yoo dinku.

Ni idapọ pẹlu awọn nkan ti o wa loke, iṣiṣẹ iwọn otutu kekere le mu iṣẹ ṣiṣe ti lesa dara pupọ. Ni pataki, awọn laser itutu agba otutu kekere le gba agbara iṣelọpọ giga pupọ laisi awọn ipa igbona, iyẹn ni, didara tan ina to dara le ṣee gba.

Ọrọ kan ti o yẹ ki o ronu ni pe ninu kirisita laser cryocooled, bandiwidi ti ina radiated ati ina ti o gba yoo dinku, nitorinaa iwọn ilawọn gigun yoo dinku, ati iwọn ila ati iduroṣinṣin igbi ti lesa fifa yoo jẹ okun diẹ sii. . Sibẹsibẹ, ipa yii jẹ igbagbogbo toje.

Itutu agbaiye Cryogenic nigbagbogbo nlo itutu agbaiye, gẹgẹbi nitrogen olomi tabi helium olomi, ati pe apere ni refrigerant ti n kaakiri nipasẹ tube ti o so mọ kristali laser kan. Coolant ti kun ni akoko tabi tunlo ni lupu pipade. Ni ibere lati yago fun imuduro, o jẹ dandan lati gbe okuta momọ lesa sinu iyẹwu igbale.

Ero ti awọn kirisita laser ti n ṣiṣẹ ni awọn iwọn otutu kekere tun le lo si awọn ampilifaya. Titanium oniyebiye le ṣee lo lati ṣe ampilifaya esi rere, agbara iṣelọpọ apapọ ni mewa ti wattis.

Botilẹjẹpe awọn ẹrọ itutu agbaiye cryogenic le ṣe idijulesa awọn ọna šiše, Awọn ọna ṣiṣe itutu agbaiye ti o wọpọ nigbagbogbo ko rọrun, ati ṣiṣe ti itutu agbaiye cryogenic ngbanilaaye fun idinku diẹ ninu idiju.