ليزر أزرق أحادي التردد عالي الطاقة بطول موجي 457 نانومتر

تردد أحادي عالي الطاقة 457 نانومترليزر أزرق
تصميم المسار البصري لليزر أزرق أحادي التردد عالي الطاقة بطول موجي 457 نانومتر بتردد واحد
مصدر الضخ المستخدم هو مصفوفة ثنائيات ليزرية موصولة بألياف ضوئية بقدرة 30 واط. ثانيًا، يتم اختيار رنان حلقي لاختيار النمط. يتم ضخ السطح النهائي ببلورة من فانادات الإيتريوم المشوبة بأيونات النيوديميوم (Nd:YVO4) بطول 5 مم وتركيز 0.1%. بعد ذلك، ومن خلال تجويف بلوري من ثلاثي بورات الليثيوم (LBO) متطابق الطور من النوع I، يتم توليد التوافقي الثاني لتحقيق تردد أحادي عالي القدرة عند 457 نانومتر.ليزرعند استخدام قدرة ضخ تبلغ 30 واط، تبلغ قدرة خرج ليزر أحادي التردد بطول موجي 457 نانومتر 5.43 واط، ويبلغ طول الموجة المركزي 457.06 نانومتر، وكفاءة تحويل الضوء إلى ضوء 18.1%، واستقرار القدرة خلال ساعة واحدة 0.464%. يعمل ليزر 457 نانومتر في الوضع الأساسي داخل الرنان. تبلغ معاملات جودة الشعاع على طول المحورين السيني والصادي 1.04 و1.07 على التوالي، وتبلغ إهليلجية بقعة الضوء 97%.

وصف المسار البصري للضوء الأزرق عالي الطاقةليزر أحادي التردد
يستخدم مصدر الضخ أليافًا بصرية موصولةثنائي ليزر أشباه الموصلاتمصفوفة بطول موجي مركزي يبلغ 808 نانومتر، وقدرة خرج مستمرة تبلغ 30 واط، وقطر لب الألياف يبلغ 400 ميكرومتر، مع فتحة عددية تبلغ 0.22.
يتم تجميع ضوء المضخة وتركيزه بواسطة عدستين مستويتين محدبتين ببعد بؤري 20 مم، ثم يسقط علىالكريستال الليزريتتكون بلورة الليزر من بلورة Nd:YVO4 بأبعاد 3 مم × 3 مم × 5 مم، بتركيز تطعيم 0.1%، مع طبقات مضادة للانعكاس عند 808 نانومتر و914 نانومتر مُرسبّة على طرفيها. تُغلّف البلورة برقائق الإنديوم وتُثبّت في حامل نحاسي. يُضبط حامل التثبيت النحاسي بدقة على درجة حرارة 15 درجة مئوية بواسطة مُبرّد أشباه الموصلات.
الرنان عبارة عن تجويف حلقي رباعي المرايا يتكون من M1 و M2 و M3 و M4.
المرآة M1 عبارة عن مرآة مستوية مزودة بأغشية مضادة للانعكاس عند أطوال موجية 808 نانومتر و1064 نانومتر و1342 نانومتر (R<0.05%)، وغشاء عاكس كلي عند 914 نانومتر (R>99.8%)؛ أما المرآة M4 فهي مرآة إخراج مستوية مزودة بغشاء عاكس كلي عند 914 نانومتر (R>99.8%)، وأغشية مضادة للانعكاس عند أطوال موجية 457 نانومتر و1064 نانومتر و1342 نانومتر (R<0.02%)؛ أما المرآتان M2 وM3 فهما مرآتان مستويتان مقعرتان بنصف قطر انحناء r = 100 مم، مزودتان بأغشية مضادة للانعكاس عند أطوال موجية 1064 نانومتر و1342 نانومتر (R<0.05%) على السطح المستوي، وأغشية عاكسة كلية عند أطوال موجية 914 نانومتر و457 نانومتر (R>99.8%) على السطح المقعر.
تحتوي كل من صفيحة نصف الموجة وبلورة TGG الموضوعة في المجال المغناطيسي على طبقات مضادة للانعكاس بطول موجي 914 نانومتر (R<0.02%). وباستخدام جهاز بصري أحادي الاتجاه يتكون من TGG وصفيحة نصف الموجة، يُجبر الليزر على العمل باتجاه واحد في الرنان الحلقي، مما يضمن استقراره عند تردد واحد. تُعد صفيحة فابري-بيرو (FP) قطعة قياسية بسماكة 2 مم، مطلية من الجانبين بانعكاسية 50%، وتعمل على تضييق نطاق التردد الثانوي لليزر داخل التجويف. أما بلورة LBO، فقد تم اختيارها كمضاعفة للتردد، بأبعاد 3 مم × 3 مم × 15 مم، ومطلية بطبقات مضادة للانعكاس بطول موجي 914 نانومتر و457 نانومتر (R<0.02%)، مع مطابقة طور من النوع I، وزاوية قطع θ = 90°، وφ = 21.9°.