Perché la ceramica viene utilizzata come materiale laser?
Il laser è un tipo di luce emessa dall'eccitazione che non esiste in natura. Ha quattro caratteristiche principali che la luce ordinaria non possiede: buona direzionalità, alta luminosità, buona monocromaticità e buona coerenza, che la rendono ampiamente utilizzata in vari campi tecnici.
Un'importante direzione di sviluppo della tecnologia laser sono i laser a stato solido con potenza media elevata e potenza di picco elevata, e il nucleo dei laser a stato solido è il materiale di lavoro laser a stato solido. Attualmente sono tre i principali materiali a matrice laser allo stato solido comunemente usati: vetro, cristallo singolo e ceramica, tra i quali la "ceramica" è più favorita dai laser ad alta potenza. Questo perché un'elevata potenza produrrà un gradiente termico, che a sua volta causerà una distorsione del raggio o birifrangenza termica, influenzando in tal modo la qualità del raggio laser. Pertanto, i materiali ceramici con un basso coefficiente di espansione termica e un basso indice di rifrazione sono materiali ideali per la lavorazione laser.
Lente di espansione del raggio laser e produttore di lenti
Infatti, in passato, alcune ceramiche più complesse e ad alte prestazioni non potevano essere utilizzate nella tecnologia laser e, a causa della diversa composizione dei metalli delle terre rare nella ceramica (in particolare ceramiche drogate), l'interazione e la fase con il crogiolo Problemi come poiché il cambiamento e la scarsa solubilità influenzeranno altre applicazioni. Tuttavia, questi sono tutti nel passato. Il progresso della tecnologia di elaborazione ora fornisce una varietà di metodi di sintesi ceramica trasparente fattibili. La superficie del materiale ceramico preparato è monocristallino, policristallino a livello atomico, ei bordi del grano sono puliti e sottili, senza pori e senza impurità, le ceramiche sono altamente trasparenti, molto adatte per la generazione di raggi laser. Può anche essere drogato con diversi elementi di terre rare per creare varie forme complicate, il che aumenta notevolmente la sua praticabilità.
Fornitore di espansori laser a zoom variabile
In generale, le attuali ceramiche laser presentano i seguenti vantaggi:
① Il tempo di preparazione è breve, il dispositivo di sinterizzazione non richiede materiali in metallo prezioso e la sinterizzazione non deve essere eseguita in un'atmosfera protettiva di elevata purezza e il costo di preparazione è basso;
② Possono essere preparati materiali di grandi dimensioni e forme complesse;
③La concentrazione di particelle drogate nella ceramica è elevata e la distribuzione delle particelle drogate è nel complesso uniforme;
④ La temperatura di sinterizzazione della ceramica è molto inferiore al punto di fusione dei cristalli e la composizione della ceramica preparata ha poca deviazione;
⑤ La ceramica può essere trasformata in materiali multistrato per la sinterizzazione ed è possibile sviluppare ceramiche multifunzionali.
Al contrario, sebbene la matrice di vetro possa ottenere campioni su larga scala, la sua conduttività termica è troppo bassa per realizzare laser ad alta potenza; la conducibilità termica dei cristalli singoli è superiore a quella del vetro, ma i cristalli singoli hanno un ciclo di crescita lungo e sono costosi. È difficile ottenere cristalli di alta qualità e di grandi dimensioni.