كرىئوگېنلىق لازېر دېگەن نېمە

لازېرلارنىڭ تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا ئىشلەيدىغانلىقى توغرىسىدىكى ئۇقۇم يېڭى ئەمەس: تارىختىكى ئىككىنچى لازېر توڭلىتىش ئۇسۇلىدا ئىشلەنگەن. دەسلەپتە، بۇ ئۇقۇمنى ئۆي تېمپېراتۇرىسىدا ئىشلەشكە ئېرىشىش تەس ئىدى، تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا ئىشلەشكە بولغان قىزغىنلىق 1990-يىللاردا يۇقىرى قۇۋۋەتلىك لازېرلار ۋە كۈچەيتكۈچلەرنىڭ تەرەققىي قىلىشى بىلەن باشلانغان.

يۇقىرى قۇۋۋەتتەلازېر مەنبەلىرى، قۇتۇپسىزلىنىش يوقىتىش، ئىسسىقلىق لىنزىسى ياكى لازېر كرىستال ئېگىلىش قاتارلىق ئىسسىقلىق تەسىرلىرى نىڭ ئىقتىدارىغا تەسىر كۆرسىتىشى مۇمكىن.نۇر مەنبەسىتۆۋەن تېمپېراتۇرا سوۋۇتۇش ئارقىلىق، نۇرغۇن زىيانلىق ئىسسىقلىق تەسىرلىرىنى ئۈنۈملۈك باستۇرغىلى بولىدۇ، يەنى كۈچەيتىش ئوتتۇرا قىسمىنى 77K ياكى ھەتتا 4K غىچە سوۋۇتۇش كېرەك. سوۋۇتۇش تەسىرى ئاساسلىقى تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

كۈچەيتكۈچ ئورتانىڭ خاس ئۆتكۈزۈشچانلىقى زور دەرىجىدە چەكلىنىدۇ، بۇنىڭ ئاساسلىق سەۋەبى ئارغامچىنىڭ ئوتتۇرىچە ئەركىن يولىنىڭ ئېشىشىدۇر. نەتىجىدە، تېمپېراتۇرا گرادۇسى زور دەرىجىدە تۆۋەنلەيدۇ. مەسىلەن، تېمپېراتۇرا 300K دىن 77K گىچە تۆۋەنلىتىلگەندە، YAG كرىستالىنىڭ ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى يەتتە ھەسسە ئاشىدۇ.

ئىسسىقلىق تارقىلىش كوئېففىتسېنتىمۇ زور دەرىجىدە تۆۋەنلەيدۇ. بۇ، تېمپېراتۇرا گرادىيېنتىنىڭ تۆۋەنلىشى بىلەن بىرلىكتە، ئىسسىقلىق لىنزىسى ئۈنۈمىنىڭ تۆۋەنلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، شۇڭا بېسىم يېرىلىش ئېھتىماللىقى تۆۋەنلەيدۇ.

تېرمو-ئوپتىكىلىق كوئېففىتسېنتىمۇ تۆۋەنلەيدۇ، بۇ تېرمو لىنزىسىنىڭ تەسىرىنى تېخىمۇ تۆۋەنلىتىدۇ.

نادر يەر ئىئونىنىڭ يۇتۇش كېسىشمە يۈزىنىڭ ئېشىشى ئاساسلىقى ئىسسىقلىق ئېففېكتى سەۋەبىدىن كېڭىيىشنىڭ ئازىيىشىدىن كېلىپ چىقىدۇ. شۇڭا، تويۇنۇش كۈچى تۆۋەنلەيدۇ ۋە لازېرنىڭ كۈچى ئاشىدۇ. شۇڭا، چەك پومپىسىنىڭ كۈچى تۆۋەنلەيدۇ، ھەمدە Q ئالماشتۇرغۇچ ئىشلەۋاتقاندا قىسقا ئىمپۇلسلارغا ئېرىشكىلى بولىدۇ. چىقىرىش ئۇلىغۇچنىڭ ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى ئاشۇرۇش ئارقىلىق، يانتۇلۇق ئۈنۈمىنى ياخشىلىغىلى بولىدۇ، شۇڭا پارازىت بوشلۇقىنىڭ يوقىلىش ئۈنۈمىنىڭ مۇھىملىقى تۆۋەنلەيدۇ.

يېرىم ئۈچ دەرىجىلىك كۈچەيتىش مۇھىتىنىڭ ئومۇمىي تۆۋەن سەۋىيەسىدىكى زەررىچە سانى ئازىيىدۇ، شۇڭا چەك پومپا كۈچى تۆۋەنلەيدۇ ۋە ئېنېرگىيە ئۈنۈمى ياخشىلىنىدۇ. مەسىلەن، 1030nm نۇر ھاسىل قىلىدىغان Yb:YAG نى ئۆي تېمپېراتۇرىسىدا يېرىم ئۈچ دەرىجىلىك سىستېما، 77K دا تۆت دەرىجىلىك سىستېما دەپ قاراشقا بولىدۇ. Er: YAG ئۈچۈنمۇ شۇنداق.

كۈچەيتىش مۇھىتىغا ئاساسەن، بەزى سۈزۈش جەريانلىرىنىڭ كۈچلۈكلۈكى تۆۋەنلەيدۇ.

يۇقىرىدىكى ئامىللار بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەندە، تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا ئىشلەش لازېرنىڭ ئىقتىدارىنى زور دەرىجىدە ياخشىلىيالايدۇ. بولۇپمۇ تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا سوۋۇتۇش لازېرلىرى ئىسسىقلىق تەسىرىسىز ئىنتايىن يۇقىرى چىقىرىش قۇۋۋىتىگە ئېرىشەلەيدۇ، يەنى ياخشى نۇر سۈپىتىگە ئېرىشكىلى بولىدۇ.

بىر مەسىلىنى ئويلىشىشقا تېگىشلىك مەسىلە شۇكى، توڭلىتىلغان لازېر كرىستالىدا، نۇرلانغان نۇر ۋە سۈمۈرۈلگەن نۇرنىڭ كەڭلىكى ئازىيىدۇ، شۇڭا دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى تەڭشەش دائىرىسى تېخىمۇ تار بولىدۇ، پومپىلانغان لازېرنىڭ سىزىق كەڭلىكى ۋە دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ مۇقىملىقى تېخىمۇ قاتتىق بولىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، بۇ خىل تەسىر ئادەتتە ئاز ئۇچرايدۇ.

توڭلىتىش ئۇسۇلىدا ئادەتتە سۇيۇق ئازوت ياكى سۇيۇق گېلىي قاتارلىق سوۋۇتۇش سۇيۇقلۇقى ئىشلىتىلىدۇ، ئەڭ ياخشىسى سوۋۇتۇش سۇيۇقلۇقى لازېر كىرىستالىغا ئۇلانغان تۇرۇبا ئارقىلىق ئايلىنىدۇ. سوۋۇتۇش سۇيۇقلۇقى ۋاقتىدا تولۇقلىنىدۇ ياكى يېپىق ئايلانما شەكىلدە قايتا ئىشلىنىدۇ. قېتىپ قېلىشنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن، ئادەتتە لازېر كىرىستالىنى ۋاكۇئۇم كامېراسىغا قويۇش كېرەك.

تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا ئىشلەيدىغان لازېر كىرىستاللىرى ئۇقۇمى كۈچەيتكۈچلەرگىمۇ قوللىنىلىشى مۇمكىن. تىتان ياقۇتىدىن ئاكتىپ ئىنكاس كۈچەيتكۈچ ياساشقا بولىدۇ، ئوتتۇرىچە چىقىرىش قۇۋۋىتى ئون نەچچە ۋات.

گەرچە سوغۇق سوۋۇتۇش ئۈسكۈنىلىرى مۇرەككەپلەشتۈرۈۋېتىشى مۇمكىن بولسىمۇلازېر سىستېمىلىرى، كۆپ ئۇچرايدىغان سوۋۇتۇش سىستېمىلىرى كۆپىنچە ئاددىي ئەمەس، ھەمدە توڭلىتىش ئارقىلىق سوۋۇتۇشنىڭ ئۈنۈمى مۇرەككەپلىكنى بەلگىلىك دەرىجىدە تۆۋەنلىتىشكە يول قويىدۇ.