¿Cuáles son las ventajas de la cerámica transparente láser?
(1) Tiene propiedades físicas y químicas, características espectrales y rendimiento láser similares a los de los monocristales. Los estudios existentes han demostrado que las cerámicas policristalinas de alta calidad óptica son casi iguales a los monocristales de la misma composición en términos de conductividad térmica, coeficiente de expansión, espectros de absorción y emisión y vida útil de la fluorescencia. El rendimiento del láser es similar o incluso mejor que el de los monocristales. En términos de propiedades mecánicas, las cerámicas policristalinas también tienen un cierto grado de mejora con respecto a los monocristales.
Proveedor de ventanas de cabeza Raytool China
(2) Es fácil preparar cerámicas transparentes láser de gran tamaño y la forma es fácil de controlar. La tecnología de crecimiento de cristales es difícil de obtener monocristales de gran tamaño debido a diversas condiciones y es difícil satisfacer las necesidades de aplicaciones especiales. El proceso de moldeo de cerámica es simple y la temperatura de sinterización suele ser mucho más baja que la temperatura de fusión del crecimiento de monocristales; algunos materiales teóricamente esperados con mejor rendimiento láser, como: Nd3 + / Yb3 +: RE2O3 (RE = Y, Sc, Lu), etc. Debido a la alta temperatura y la transición de fase cerca del punto de fusión, es imposible cultivar monocristales con alta calidad óptica y gran tamaño al mismo tiempo. Sin embargo, se espera que la tecnología de preparación de cerámicas logre transparencia a una temperatura muy por debajo del punto de fusión.
(3) Ciclo de preparación corto y bajo costo de producción. El material cerámico tiene un proceso de sinterización simple y un período de preparación de varios días, lo que es adecuado para la producción a gran escala y tiene un bajo costo. La tecnología de crecimiento de monocristales es fuerte, el ciclo de crecimiento es de decenas de días, generalmente requiere costosos crisoles de platino o iridio y el costo de producción es alto.
(4) Se puede lograr un dopaje de alta concentración, con buena uniformidad óptica. Debido a la limitación del coeficiente de segregación de iones dopados en la matriz (por ejemplo, el coeficiente de segregación de iones Nd3 + en el cristal YAG es de solo 0,18), es difícil lograr un dopaje de alta concentración utilizando la tecnología de crecimiento en fusión, y Forman una concentración en la dirección radial. Gradiente y forma un patrón de deformación. Dado que los materiales cerámicos no están limitados por el efecto de segregación, se puede lograr una alta concentración y un dopado uniforme.
(5) Se pueden preparar cerámicas transparentes láser multicapa y multifuncionales. La tecnología de preparación de cerámica puede combinar materiales con diferentes componentes y funciones, lo que proporciona una mayor libertad para el diseño del sistema láser. Por ejemplo, combinar Nd: YAG y Cr4 +: YAG juntos para formar un Q-switch pasivo, o incluso una combinación de Q-switching y láser Raman, lo cual es casi imposible para materiales monocristalinos. La salida del láser de conmutación Q automática también se puede generar en la misma cerámica transparente láser para realizar la alta eficiencia, alta potencia, integración y miniaturización de los láseres de conmutación Q de estado sólido bombeados por LD.
Ventana de lente protectora del cabezal de corte por láser Precitec
En comparación con los materiales de vidrio láser (tomando el vidrio de neodimio como ejemplo), los materiales láser de cerámica transparente (tomando como ejemplo la cerámica transparente Nd: YAG) tienen una alta conductividad térmica, lo que favorece la disipación del calor; tiene un alto punto de fusión y puede soportar una mayor potencia de radiación; Buena monocromaticidad; Puede lograr una salida láser continua.
La ciencia y la tecnología han ido avanzando. Creo que con la expansión y la profundización del alcance de la investigación de la cerámica láser, habrá cada vez más materiales cerámicos láser que son mejores que los predecesores y, finalmente, los láseres sólidos serán más utilizados.