Prinċipju u Applikazzjoni ta '589NM LASERS

Lejżers Isfar 589nmB'tul ta 'mewġa ta' 589 nm jista 'jintuża fl-optogenetics, beacons tal-lejżer tas-sodju, radars tal-lejżer tat-temperatura u tar-riħ, Raman tal-lejżer, polarizzazzjoni nukleari dinamika, pajsaġġ urban, riċerka xjentifika, u difiża nazzjonali u oqsma militari . li jiksbu lasers sofor b'effiċjenza għolja, kwalità għolja, stabbiltà għolja, u lineWidth dejqa, u l-linja dejqa ta' applikazzjonijiet

Prinċipji fiżiċi ta '589nm Laser

1. relazzjoni bejn il-linja tas-sodju D u l-mewġ tat-589nm

Il-bażi fiżika tal-qalba ta '589nm laser hija t-tranżizzjoni tal-livell ta' enerġija ta 'atomi tas-sodju . L-elettroni ta' barra (3s → 3p) ta 'l-atomi tas-sodju jipproduċu żewġ linji spettrali karatteristiċi meta jiġu deexcited, jiġifieri linji tas-sodju D:

Linja D₁: 589.6nm (3p¹p₁ / ₂ → 3s¹s₁ / ₂)

Linja D₂: 589.0nm (3p¹p₃ / ₂ → 3s¹s₁ / ₂)

Peress li dawn iż-żewġ linji spettrali huma viċin ħafna (0 . differenza 6nm), ġeneralment huma msejħa kollettivament bħala 589nm sodju sofor dawl . il-karatteristiċi ta 'reżonanza ta' dan il-mewġa ta 'dan il-mewġa b'atomi tas-sodju jagħmluha għażla ideali għal applikazzjonijiet bħal stilla ta' gwida tal-lejżer (LGS) u esperimenti ta 'atomu kiesaħ.

2. Kundizzjonijiet bażiċi għall-ġenerazzjoni tal-lejżer

Biex tiġġenera laser stabbli ta '589nm, għandhom jintlaħqu tliet elementi tal-lejżer:

Emissjoni stimulata: atomi tas-sodju jew elettroni f'medja ta 'qligħ (bħal ND: YAG) huma magħmula biex jaqbżu għal livelli għoljin ta' enerġija permezz ta 'ppumpjar estern (bħal dawl jew kurrent) .

Inverżjoni tal-partikuli: In-numru ta 'partiċelli ta' livell għoli ta 'enerġija huwa akbar min-numru ta' livelli ta 'enerġija baxxa fil-medju tal-lejżer (bħal kristall jew żebgħa doped tan-neodimju) biex jamplifika d-dawl ta' tul ta 'mewġa speċifiku .

Kavità reżonanti: Sistema ta 'feedback ottiku magħmul minn rifletturi (bħal laser DPSS jew laser taż-żebgħa) li tiskrin u ttejjeb il-modi qrib 589nm {{1.

3. Teknoloġija tal-konverżjoni tal-frekwenza (metodu ottiku mhux lineari)

Peress li huwa diffiċli li tiġġenera direttament il-lejżer 589nm, it-teknoloġija tal-konverżjoni tal-frekwenza mhux lineari normalment tintuża:

ND: YAG Laser joħroġ 1064nm Frekwenza Fundamentali Dawl .

Irduppjar tal-frekwenza (SHG): ikkonvertit għal 532nm (it-tieni armoniku) permezz ta 'kristalli mhux lineari (bħal lbo) .

Shift Raman: Uża l-midja Raman (bħal-idroġenu bi pressjoni għolja jew kristalli solidi) biex tbiddel il-frekwenza tad-dawl 532nm għal 589nm .

Ir-realizzazzjoni teknika ta '589nm laser

Bħalissa, 589nm Laser huwa prinċipalment realizzat mit-tliet soluzzjonijiet tekniċi li ġejjin, kull wieħed bil-vantaġġi u l-iżvantaġġi tiegħu stess:

(1) Laser ta 'stat solidu (ND: YAG + konverżjoni ta' frekwenza mhux lineari)

Prinċipju:
L-ewwel, il-laser ND: YAG jiġġenera 1064nm dawl fundamentali tal-frekwenza .

Huwa kkonvertit għal dawl aħdar 532nm permezz ta 'frekwenza li tirdoppja kristall (bħal lbo, bbo) .

Imbagħad uża shift tal-frekwenza Raman (bħal ċellola tal-idroġenu bi pressjoni għolja jew kristall Raman fi stat solidu) biex tikkonverti 532nm għal 589nm .

Vantaġġi:

Qawwa għolja (sa għexieren ta 'watts), stabbiltà tajba, adattata għal applikazzjonijiet ta' enerġija għolja bħal stilla ta 'gwida tas-sodju .

It-teknoloġija hija matura u użata ħafna fl-osservatorji (bħal Keck u VLT teleskopji) .

Żvantaġġi:

Is-sistema hija kumplessa u teħtieġ kontroll tat-temperatura preċiż u allinjament ottiku .

L-effiċjenza tal-bidla tal-frekwenza Raman hija baxxa (ġeneralment<50%) and the energy loss is large.

(2) Laser taż-żebgħa (sintonizzabbli għal 589nm)

Prinċipju:

Uża żebgħa organika (bħal rhodamine 6g) bħala mezz ta 'qligħ, u output 589nm permezz ta' irfinar tal-ħakk .

Vantaġġi:

It-tul ta 'mewġa huwa kontinwament aġġustabbli, adattat għar-riċerka spettrali tal-laboratorju .

Jista 'jaqbel b'mod preċiż mal-linja tas-sodju D (589 . 0 / 589.6nm).

Żvantaġġi:

Iż-żebgħa hija faċli biex tiddegrada u teħtieġ li tiġi sostitwita regolarment, u l-ispiża tal-manutenzjoni hija għolja .

Il-qawwa tal-ħruġ hija baxxa (ġeneralment<1W), and the stability is greatly affected by the pump source.

(3) laser semikondutturi (emissjoni diretta jew feedback tal-kavità esterna)

Prinċipju:

Uża ċipep tal-qligħ tas-semikondutturi ddisinjati apposta (bħal GAINP / ALGAINP) flimkien mal-volum tal-ħakk Bragg (VBG) biex jissakkar it-tul tal-mewġa ta '589NM .

Vantaġġi:

Daqs żgħir, effiċjenza għolja, adattat għal applikazzjonijiet portabbli (bħal tagħmir mediku) .

Mhi meħtieġa l-ebda konverżjoni ta 'frekwenza kumplessa, u l-konsum tal-enerġija huwa baxx .

Żvantaġġi:

It-tul tal-mewġa huwa affettwat faċilment mit-temperatura u jeħtieġ stabbilizzazzjoni tal-frekwenza attiva (bħal teknoloġija ta 'spettroskopija ta' assorbiment ta 'saturazzjoni) .

Il-qawwa ta 'tubu wieħed hija limitata (ġeneralment<500mW), and high power requires multiple tubes to be combined.

Oqsma ta 'Applikazzjoni ta' 589Nm Laser

1. Ottika Adattiva u Osservazzjoni Astronomika

(1) Stilla Gwida tas-Sodju (LGS)

Prinċipju:

589nm Laser Eċita s-saff atomiku tas-sodju (atmosfera tan-nofs) 90-100 km 'il fuq mill-wiċċ tad-dinja biex jipproduċi stilla ta' gwida artifiċjali .

Funzjoni:

Ipprovdi korrezzjoni tal-mewġ f'ħin reali għal teleskopji kbar ibbażati fuq l-art (bħal Keck u VLT) biex tikkumpensa l-influwenza tat-turbulenza atmosferika .

Ittejjeb b'mod sinifikanti r-riżoluzzjoni ta 'osservazzjoni (viċin il-limitu ta' diffrazzjoni) .

Vantaġġi:

Meta mqabbel ma 'stilel ta' gwida naturali, l-istilel ta 'gwida tas-sodju jistgħu jiġu ġġenerati fuq talba u għandhom pożizzjonijiet flessibbli .

Applikabbli għal żoni ta ’osservazzjoni mingħajr stilel brillanti (bħal żoni skuri tal-Milky Way) .

(2) Applikazzjonijiet estiżi

Sistema ta 'Star Gwida Multi-LASER: Lejżers multipli ta' 589nm jaħdmu flimkien biex jikkoreġu kamp ta 'vista akbar .

Traċċar tal-fdalijiet spazjali: Saff tas-sodju rifless bil-lejżer jassisti fil-monitoraġġ tal-fdalijiet fl-orbita tad-dinja baxxa .

2. Applikazzjonijiet bijomediċi

(1) Terapija fotodinamika (PDT)

Prinċipju:
589NM jista 'jiġi assorbit b'mod selettiv minn molekuli bijoloġiċi bħal emoglobina u jintuża għal trattament immirat ta' mard vaskulari .

Każ:

Tbajja tal-inbid tal-port: Il-lejżer jippenetra l-epidermide u huwa assorbit mill-emoglobina, li jeqred il-bastimenti tad-demm anormali {.

Deġenerazzjoni makulari: Trattament awżiljarju ta 'mard tar-retina .

(2) Immaġni ta 'fluworexxenza

Tikkettar tal-joni tas-sodju:

589nm eċita sondi fluworexxenti tal-joni tas-sodju biex tistudja dinamika tal-joni tas-sodju ċellulari (bħal attività elettrika newronali) .

Vantaġġi:

Fototossiċità baxxa, adattata għal osservazzjoni fit-tul in vivo .

3. riċerka u industrija

(1) Fiżika tal-atomu kiesaħ u kondensazzjoni ta 'Bose-Einstein (BEC)

Funzjoni:

589NM Laser jintuża għat-tkessiħ tal-lejżer tal-atomu tas-sodju (tkessiħ tad-doppler) biex jinkisbu temperaturi ultra-baxxi tal-livell μK .

Huwa pass ewlieni fil-preparazzjoni ta 'BEC (Materja ta' l-Istat Quantum) .

Każijiet:

Laboratorji bħal MIT u Harvard jużaw lejżers 589nm biex jistudjaw is-superfluidità u s-simulazzjoni kwantistika .

(2) Kejl ta 'preċiżjoni

Kalibrazzjoni spettrali:

Użat bħala tul ta 'mewġa standard biex jikkalibra l-ispettrometri (bħal spettrometri astronomiċi) .

Sejbien tal-mewġ gravitazzjonali:

Jassisti fit-triq ottika debugging ta 'interferometri (bħal ligo) .

4. Applikazzjonijiet oħra

(1) Wiri u dawl tal-lejżer

Sostituzzjoni tal-lampa tas-sodju:

Il-monokromatiċità għolja tal-lejżers ta '589nm tista' tintuża għal dawl ta 'rendering ta' kulur għoli jew projezzjoni tal-arti .

Ċinema bil-lejżer:

Magħquda mal-lejżers RGB biex tespandi l-kopertura tal-firxa tal-kulur .

(2) Ipproċessar industrijali

Ipproċessar tal-Materjal Speċjali:

Ipproċessar selettiv ta 'ċerti polimeri / films (bħal tiswija OLED) .

Tabella Sommarju tal-Applikazzjoni

Xejriet futuri

Astronomija: Żvilupp ta 'Qawwa ogħla(Klassi 100W) LASERS STAR GWIDA TA 'SODIUM għal teleskopji ta' 30M (E {. g ., tmt) .

Mediċina: Integrazzjoni ma 'nanoprobesGħal preċiżjoni msaħħa fit-terapija mmirata .

Teknoloġija kwantistika: Applikazzjonijiet fiArloġġi atomiċi tas-sodjujew memorja kwantistika .

Il-potenzjal interdixxiplinarju tal-lejżers ta '589nm ikompli jespandi, partikolarment fiTeknoloġiji QuantumuSensing ta 'ambjent estrem.

Il-lejżer 589nm, ingranaġġ ta 'emissjoni ta' sodju D (589.0 / 589.6nm), hija għodda versatili b'applikazzjonijiet kritiċi fiAstronomija(Stilla Gwida tas-Sodju għal Ottika Adattiva),bijomediċina(terapija fotodinamika u immaġini ċellulari),Riċerka kwantistika(Tkessiħ tal-atomu kiesaħ u studji BEC), uindustrija(Metroloġija u wirjiet ta 'preċiżjoni) . Ir-reżonanza unika tagħha ma' atomi tas-sodju tippermetti kompiti ta 'preċiżjoni għolja, filwaqt li l-avvanzi kontinwi għandhom l-għan li jagħtu spinta lill-enerġija, l-istabbiltà, u l-minjaturizzazzjoni għal teknoloġiji ta' ġenerazzjoni li jmiss bħal teleskopji ta 'skala estrema u komputazzjoni kwantistika . dan il-wavelengthes bridges fundamentali u qtugħ ta' xjenza. Dixxiplini .

Informazzjoni ta 'Kuntatt:

Jekk għandek xi ideat, tħossok liberu li titkellem magħna . Ma jimpurtax fejn huma l-klijenti tagħna u x'inhuma r-rekwiżiti tagħna, aħna nsegwu l-għan tagħna li nipprovdu lill-klijenti tagħna bi prezzijiet ta 'kwalità għolja, baxxi, u l-aħjar servizz .