에르븀 유리 레이저는 유리에 도핑된 에르븀 이온(Er³⁺)을 이득 매질로 사용하는 효율적인 레이저 소스입니다. 이 유형의 레이저는 근적외선 파장 범위, 특히 1530-1565 나노미터 사이의 파장에서 중요한 응용 분야를 가지고 있으며, 이는 광섬유 통신에 매우 중요합니다. 레이저의 파장은 광섬유의 전송 특성과 일치하여 신호 전송의 거리와 품질을 효과적으로 향상시키기 때문입니다. .
작동 원리
1. 이득 매체: 레이저의 코어는 에르븀 이온이 도핑된 유리 재료, 일반적으로 에르븀 도핑 Yb 유리 또는 에르븀 도핑 석영 유리입니다. 이러한 에르븀 이온은 레이저의 이득 매질 역할을 합니다.
2. 여기원: 에르븀 이온은 크세논 램프나 고효율 다이오드 레이저와 같은 펌프 광원에 의해 여기되어 여기 상태로 전환됩니다. 최적의 여기를 달성하려면 펌프 소스의 파장이 에르븀 이온의 흡수 특성과 일치해야 합니다.
3. 자연 방출 및 자극 방출: 여기된 에르븀 이온은 다른 에르븀 이온과 충돌하여 자극 방출을 유발하고 광 강도를 더욱 증가시킬 수 있는 광자를 자발적으로 방출합니다. 이 과정이 지속적으로 반복되면서 레이저가 증폭됩니다.
4. 레이저 출력: 레이저 양쪽 끝에 있는 거울을 통해 일부 빛이 선택적으로 이득 매질로 다시 공급되어 광학 공명을 생성하고 궁극적으로 특정 파장의 레이저 출력을 생성합니다.
주요 특징
1. 파장: 기본 출력 파장은 1530-1565 나노미터 범위에 있으며 이는 광섬유 통신에서 효율적인 데이터 전송에 특히 중요합니다.
2. 변환 효율: 에르븀 유리 레이저는 펌프 광 변환 효율이 높아 다양한 응용 분야에서 우수한 에너지 활용도를 제공합니다.
3. 광대역 이득: 넓은 이득 대역폭을 갖추고 있어 현대 통신 요구 사항을 충족하기 위해 여러 파장 신호를 동시에 처리하는 데 적합합니다.
응용
1. 광섬유 통신: 통신 시스템에서 에르븀 유리 레이저는 신호 증폭 및 재생에 사용되어 특히 장거리 광섬유 네트워크에서 전송 거리와 품질을 크게 향상시킵니다.
2. 재료 가공: 레이저 절단, 용접, 조각과 같은 산업 분야에 널리 적용되는 에르븀 유리 레이저는 높은 에너지 밀도로 인해 정밀한 재료 가공을 달성합니다.
3.의료: 의료 분야에서 에르븀 유리 레이저는 생물학적 조직의 특정 파장에서 우수한 흡수 특성으로 인해 피부과 문제 및 안과 수술과 같은 다양한 레이저 치료에 활용됩니다.
4.Lidar: 일부 LiDAR 시스템에서는 감지 및 측정을 위해 에르븀 유리 레이저가 사용되어 자율 주행 및 지형 매핑을 위한 정확한 데이터 지원을 제공합니다.
전반적으로 에르븀 유리 레이저는 효율적이고 안정적인 성능으로 인해 여러 분야에 걸쳐 상당한 응용 가능성을 보여줍니다.
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게시 시간: 2024년 10월 10일