एनआयआर लेसर- एर्बियम (एर) डोपड फॉस्फेट ग्लाससाठी उच्च-परिशुद्धता ग्लास तयार करणे

एर्बियम (एर) डोपेड फॉस्फेट ग्लासअनेक फायदेशीर गुणधर्म प्रदर्शित करते, ज्यामुळे अलिकडच्या वर्षांत एर: ऍप्लिकेशन्ससाठी ग्लास लेसरची मागणी वाढली आहे.लेसर रेंजफाइंडिंग, लांब-अंतर संप्रेषण, त्वचाविज्ञान आणि लेसर-प्रेरित ब्रेकडाउन स्पेक्ट्रोस्कोपी (LIBS) म्हणून विस्तृत.एर्बियम फायबर अॅम्प्लिफायर्स हाँगकाँग आणि लॉस एंजेलिसमधील ट्रान्सपॅसिफिक केबलमध्ये जलद जागतिक संप्रेषण सक्षम करतात, एर: ग्लास लेसर रेंजफाइंडर्सचा वापर वाढत्या प्रमाणात केला जातोसंरक्षण अनुप्रयोग आणि टोपण, आणिएर: काचेच्या सौंदर्याचा लेसरसाठी कर्षण मिळवत आहेतडाग काढून टाकणेआणि अगदीकेस गळणे उपचारandrogenetic alopecia मुळे.

या वाढत्या ऍप्लिकेशन स्पेससाठी उच्च-परिशुद्धता लेसर ग्लास आवश्यक आहे ज्यामध्ये आयामी सहिष्णुता आणि उच्च-शक्ती लेसर कोटिंग्जची मागणी आहे.घट्ट सहिष्णुता सिस्टम इंटिग्रेटर्सना आत्मविश्वास देतात की घटक वेळ घेणारे संरेखन न करता त्यांच्या सिस्टममध्ये सहजपणे ठेवता येतात, परंतु ही वैशिष्ट्ये लेझर ग्लास उत्पादकांना आव्हान देतात.वाढत्या NIR लेसर ऑप्टिक्स स्पेससाठी आवश्यक घटक तयार करण्यासाठी लेझर ग्लास उत्पादकांसाठी प्रक्रिया नियंत्रण आणि मेट्रोलॉजीवर लक्ष केंद्रित करणे आवश्यक आहे.

एर्बियम-डोपेड ग्लास का?

गेल्या अनेक दशकांमध्ये, फॉस्फेट-आधारित लेसर तंत्रज्ञानामध्ये सुधारित आउटपुट पॉवर, कमी पल्स कालावधी, कमी प्रणालीचा आकार आणि नवीन ऑपरेटिंग तरंगलांबी या बाबतीत महत्त्वपूर्ण प्रगती करण्यात आली आहे.एर: काचेचे लेसर सामान्यतः 1540nm, 1550nm किंवा 1570nm च्या नेत्र-सुरक्षित तरंगलांबीमध्ये उत्सर्जित करतात, जे रेंज शोधण्यासाठी आणि इतर परिस्थितींमध्ये अत्यंत फायदेशीर आहे जेथे लोक बीमच्या संपर्कात येऊ शकतात.या तरंगलांबींना वातावरणातून उच्च प्रसारणाचा फायदा होतो.1540nm मध्ये मेलॅनिनचे किमान शोषण देखील होते, ज्यामुळे गडद रंगाच्या रूग्णांवर सौंदर्याचा लेसर वापरण्यासाठी Er: ग्लास लेसर इष्टतम बनतात.

आकृती 1. एर्बियमची ऊर्जा अवस्था.एर: ग्लास लेसर सामान्यत: 800nm ​​किंवा 980nm लेसरने पंप केले जातात आणि 1540nm किंवा 1570nm वर उत्सर्जित होतात.

फॉस्फेट ग्लास उच्च प्रसारापर्यंत पोहोचतो आणि एर्बियम आणि यटरबियम सारख्या दुर्मिळ-पृथ्वी अणूंनी डोप केले जाऊ शकते जेणेकरून ते 800nm ​​किंवा 980nm च्या पंप तरंगलांबी (आकृती 1) च्या संपर्कात आल्यावर लोकसंख्येच्या उलट आणि लेजपर्यंत पोहोचू शकेल.एर: ग्लास 1480nm वर फोटॉनद्वारे देखील पंप केला जाऊ शकतो, परंतु हे अवांछित आहे कारण पंपिंग आणि उत्तेजित उत्सर्जन समान तरंगलांबी आणि ऊर्जा बँडमध्ये होणारी कार्यक्षमता कमी केली जाऊ शकते.[3]फॉस्फेट ग्लासेसना रासायनिक स्थिरता आणि उच्च लेसर-प्रेरित डॅमेज थ्रेशोल्ड (LIDTs) चा देखील फायदा होतो, ज्यामुळे Er:glass आणि इतर doped फॉस्फेट ग्लासेस NIR लेसर गेन मीडियासाठी आदर्श उमेदवार बनतात.

फॉस्फेट ग्लासेसमध्ये सिलिकेट ग्लासेसपेक्षा दुर्मिळ पृथ्वीच्या आयनांची उच्च विद्राव्यता असते, ज्यामध्ये अधिक कठोर मॅट्रिक्स रचना असते.[1]तथापि, ते सिलिकेट ग्लासेसपेक्षा अरुंद बँडविड्थ वैशिष्ट्यीकृत करतात आणि ते किंचित हायग्रोस्कोपिक असतात, याचा अर्थ ते हवेतील अधिक आर्द्रता शोषून घेतात.म्हणून, ते त्यांच्या बँडविड्थ आणि सिस्टममधील ऍप्लिकेशन्सपुरते मर्यादित आहेत जिथे ते कोटिंग्स किंवा इतर ऑप्टिक्सद्वारे आर्द्रतेपासून पुरेसे संरक्षित केले जातील.

कडक सहिष्णुता आणि प्रक्रिया नियंत्रण

याआधी चर्चा केलेल्या अनेक ऍप्लिकेशन्ससाठी, विशेषतः संरक्षण ऍप्लिकेशन्ससाठी लेझर रेंजफाइंडिंगसाठी, बर्‍याचदा लहान Er: काचेच्या घटकांची आवश्यकता असते ज्यामध्ये अत्यंत घट्ट मितीय सहनशीलता असते.लेसर काचेचे हे बारीक-पॉलिश केलेले स्लॅब नंतर असेंब्लीमध्ये सोडले जाऊ शकतात ज्यात थोडेसे किंवा कोणतेही संरेखन आवश्यक नसते.ते सिम कार्डच्या आकारापर्यंत खाली येऊ शकतात आणि बहुतेकदा बेव्हल्स वैशिष्ट्यीकृत करत नाहीत कारण ते खूप लहान असतात (आकृती 2).यामुळे एज चिपिंग होण्याची अधिक शक्यता असते.या लहान घटकांवर घट्ट समांतरता आणि पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेची वैशिष्ट्ये प्राप्त करणे आश्चर्यकारकपणे आव्हानात्मक असू शकते.स्पष्ट छिद्र, किंवा ऑप्टिकल पृष्ठभागाचा भाग ज्याने सर्व वैशिष्ट्यांची पूर्तता करणे आवश्यक आहे, बहुतेक वेळा जवळजवळ 100% असते, ज्यामुळे ऑप्टिकल पृष्ठभागाच्या कडाभोवती त्रुटी राहण्यास जागा नसते.

आकृती 2. एर: लेसर रेंजफाइंडिंग आणि इतर एनआयआर लेसर ऍप्लिकेशन्ससाठी वापरल्या जाणार्‍या काचेच्या स्लॅबचा आकार सहसा सामान्य सिम कार्ड किंवा त्याहून लहान असतो.

मग या सगळ्या त्रासातून का जायचे?पूर्वीच्या सोल्युशन्समध्ये अनेकदा Nd: YAG बारला जोडलेल्या एकाधिक क्रिस्टल घटकांचे मोठे उप-संमेलन समाविष्ट होते.या अतिरिक्त घटकांमध्ये ब्रूस्टर प्लेट्स, पॅसिव्ह क्यू-स्विचिंगसाठी संतृप्त शोषक किंवा वारंवारता रूपांतरण क्रिस्टल्स समाविष्ट असू शकतात.रेंजफाइंडर किंवा इतर ओपन-एअर ऍप्लिकेशन्समध्ये फ्रिक्वेंसी रूपांतरण क्रिस्टल्स महत्त्वपूर्ण आहेत कारण निओडीमियमची उत्सर्जन तरंगलांबी एर्बियमपेक्षा जास्त धोकादायक आहे आणि लांब अंतरावर सुरक्षितपणे प्रसारित होण्यापूर्वी ती अधिक लांब तरंगलांबीवर हलविली जाणे आवश्यक आहे.

रेंजफाइंडर ऍप्लिकेशन्समध्ये अनेकदा धक्का आणि कंपनाची आवश्यकता असते, ज्यामुळे सर्व वैशिष्ट्यांची पूर्तता करताना अनेक घटक एकत्र जोडणे कठीण होते.या जुन्या डिझाईन्समधून एर: काचेच्या एकाच, पॉलिश केलेल्या तुकड्यावर जाणे, विविध कोटिंग्जसह समान कार्ये पूर्ण करणे, सिस्टम आकार आणि किंमत कमी करते.YAG क्रिस्टल्स बहुतेक वेळा ब्रूस्टरच्या कोनात वापरल्या जातात, परंतु कोटिंग्स वापरून समान परिणाम साधला जाऊ शकतो.एर:काचेच्या स्लॅबला तरीही कोटिंग करणे आवश्यक असल्याने, शक्य तितकी कार्यक्षमता पॅक करण्यासाठी आणि इतरत्र खर्च वाचवण्यासाठी या प्रकारच्या कोटिंगमध्ये जोडणे फायदेशीर आहे.

कारण फॉस्फेट ग्लासेस किंचित हायग्रोस्कोपिक असतात, जर कोट न केलेले Er: काच अनेक दिवस बाहेर ठेवले तर ते खराब होऊ शकते.ओलावा ग्लासमध्ये जाण्यापासून रोखण्यासाठी कोटिंग करण्यापूर्वी पृष्ठभागाची गुणवत्ता नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.अंतिम काचेच्या स्लॅबच्या पॉलिश केलेल्या पृष्ठभागावर जमा केलेले कोटिंग्स त्यांना या ऱ्हासापासून वाचवण्यास मदत करतात.

लहान, उच्च-सुस्पष्टता Er साठी सामान्य वैशिष्ट्ये: काचेचे स्लॅब हे कडांसाठी <5 आर्कमिन लंब, टोकांसाठी <10 आर्कसेक लंब, आणि पृष्ठभागाची गुणवत्ता 10-5 स्क्रॅच डिगपेक्षा चांगली असते.या मागणीच्या वैशिष्ट्यांसाठी स्वच्छ वातावरण, अत्यंत नियंत्रित प्रक्रिया आणि कमीत कमी स्पर्श वेळ आवश्यक आहे.

लेझर ग्लासमध्ये साधारणपणे फक्त दोन पॉलिश पृष्ठभाग असतात आणि उर्वरित पृष्ठभाग जमिनीवर असतात, परंतु या Er: काचेच्या स्लॅबच्या काही बाजू देखील पॉलिश केलेल्या असतात आणि संरेखन सुलभ करण्यासाठी अत्यंत सहनशील असतात.कोणत्या बाजूंना प्रथम पॉलिश करायच्या आणि कोट करा, डायसिंग करण्यापूर्वी किंवा नंतर कोणत्या बाजू पॉलिश करायच्या आणि सिंगल-साइड किंवा डबल-साइड पॉलिशिंग केव्हा वापरायचे या सर्व गोष्टी किंमत आणि उत्पन्न ठरवतात.माहिती नसलेली प्रक्रिया आणि अनुभवी निर्मात्याने ऑप्टिमाइझ केलेली प्रक्रिया यांच्यातील उत्पन्नातील फरक सहजपणे तीन घटकांइतका मोठा असू शकतो.

स्पर्श वेळ कमी करण्यासाठी आणि उत्पन्न सुधारण्यासाठी, एकाच ठिकाणी सर्व उत्पादन आणि कोटिंग करणे इष्टतम आहे.प्रत्येक वेळी अर्धवट तयार झालेला भाग वेगवेगळ्या ठिकाणी पाठवला जातो तेव्हा अतिरिक्त रांगेच्या वेळेसह दूषित होण्याची आणि नुकसानीची शक्यता खूप वाढते.

एकाधिक उच्च-लिड कोटिंग्ज

रेंजफाइंडिंग आणि इतर अचूक NIR ऍप्लिकेशन्ससाठी लहान Er:glass स्लॅब्स बनवण्याचे एक आव्हान हे आहे की घटकाच्या वेगवेगळ्या पैलूंवर बहुधा कोटिंग्ज जमा केल्या जातात.हे कठीण आहे कारण कोटिंग करण्यापूर्वी मूळ अनकोटेड पृष्ठभागांचे आवश्यक फिक्स्चरिंग आणि संरक्षण.स्लॅबच्या मागील बाजूस ओव्हरस्प्रे किंवा ब्लो-बाय टाळणे देखील उत्पादकांसाठी एक आव्हान आहे, जे कोटिंग दरम्यान संरक्षित केले पाहिजे.टोकांमध्ये उच्च लेज-प्रेरित डॅमेज थ्रेशोल्ड (LIDTs) सह अँटी-रिफ्लेक्टीव्ह (एआर) कोटिंग्ज आहेत.पंप बीममध्ये प्रवेश करण्यासाठी कडांमध्ये उच्च LIDT AR कोटिंग्ज देखील आहेत.पंपची शक्ती नेहमी उत्सर्जनापेक्षा जास्त असते.काही चार-बाजूंच्या स्लॅबमध्ये अंगभूत उच्च-रिफ्लेक्टीव्हिटी कॅव्हिटी मिरर, तरंगलांबी भेदभाव आणि पंप लाइट रिजेक्शनसाठी अतिरिक्त कोटिंग्ज देखील असतात.

मेट्रोलॉजी: जर तुम्ही त्याचे मोजमाप करू शकत नसाल तर तुम्ही ते करू शकत नाही

मुख्य वैशिष्ट्ये योग्यरित्या मोजण्यासाठी आणि सत्यापित करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या योग्य मेट्रोलॉजीशिवाय उत्पादन अचूकता आणि प्रक्रिया नियंत्रण निरुपयोगी आहे.लेझर इंटरफेरोमीटर, जसे की ZYGO व्हेरिफायर, बहुतेकदा सपाटपणा मोजण्यासाठी वापरला जातो, परंतु लहान Er:glass स्लॅब मोजताना मागील पृष्ठभाग समोरच्या पृष्ठभागाच्या मोजमापांमध्ये व्यत्यय आणू लागतो कारण समांतरता विनिर्देशनाची मागणी केली जाते.मागील पृष्ठभागावर व्हॅसलीन किंवा दुसरा पदार्थ लावून ऑपरेटर या गोष्टीला सामोरे जाऊ शकतात, परंतु नंतर ही पृष्ठभाग पुन्हा साफ करणे आवश्यक आहे आणि घटक खराब होण्याची शक्यता वाढते.तथापि, सपाटपणा मापनातील अलीकडील प्रगतीमुळे मागील पृष्ठभागावरील परिणाम दूर होतात आणि सपाटपणाचे मोजमाप अधिक जलद आणि कमी नुकसान होण्याची शक्यता असते.स्लॅबच्या काठावरील चिप्स ऑपरेटरना सपाटपणाचे अचूक मापन करण्यापासून रोखू शकतात, ज्यामुळे उत्पादनादरम्यान प्रक्रिया नियंत्रण अधिक महत्त्वाचे बनते.लंब आणि पाचर हे सामान्यत: डबल पास ऑटोकॉलिमेटर वापरून सत्यापित केले जातात.

एर: ग्लास लेसरसाठी वाढणारी ऍप्लिकेशन स्पेस ऑप्टिकल घटक उत्पादकांना उच्च आणि उच्च अचूक लेसर ग्लास आणि कोटिंग्ज तयार करण्यासाठी पुढे ढकलत राहतील.1540nm आणि 1570nm नेत्र-सुरक्षित लेसर ऍप्लिकेशन्स वापरण्यास मदत करतात, सौंदर्यात्मक लेसर प्रक्रियेद्वारे आत्मविश्वास वाढवतात आणि लांब-अंतरातील संप्रेषण सुधारतात.उपलब्ध सर्वोत्तम सल्ला म्हणजे NIR लेसर प्रणाली विकसित करताना;योग्य लेसर ग्लास आणि इतर घटकांच्या बारीकसारीक निवडीसाठी मार्गदर्शनासाठी तुमच्या घटक पुरवठादाराशी तुमच्या विशिष्ट अनुप्रयोगाच्या गरजांची चर्चा करा.

हा लेख कॉरी बून, लीड टेक्निकल मार्केटिंग इंजिनियर, एडमंड ऑप्टिक्स (बॅरिंग्टन, एनजे) आणि माइक मिडलटन, ऑपरेशन्स मॅनेजर, एडमंड ऑप्टिक्स फ्लोरिडा (ओल्डस्मार, FL) यांनी लिहिलेला आहे.

अधिक उत्पादन माहिती, आपण आमच्या वेबसाइटला भेट देण्यासाठी येऊ शकता:

https://www.erbiumtechnology.com/

ई-मेल:devin@erbiumtechnology.com

WhatsApp: +86-18113047438

फॅक्स: +86-2887897578

जोडा: No.23, Chaoyang road, Xihe street, Longquanyi disstrcit, Chengdu,610107, China.