에르븀 유리 레이저는 유리에 도핑된 에르븀 이온(Er³⁺)을 이득 매질로 사용하는 효율적인 레이저 광원입니다. 이 레이저는 근적외선 파장 범위, 특히 1530~1565nm 사이에서 중요한 응용 분야를 가지고 있는데, 이는 광섬유 통신에 필수적인데, 광섬유의 전송 특성과 파장이 일치하여 신호 전송 거리와 품질을 효과적으로 향상시키기 때문입니다.
작동 원리
1. 이득 매질: 레이저의 핵심은 에르븀 이온으로 도핑된 유리 소재로, 일반적으로 에르븀이 도핑된 Yb 유리 또는 에르븀이 도핑된 석영 유리입니다. 이러한 에르븀 이온은 레이저의 이득 매질 역할을 합니다.
2. 여기원: 에르븀 이온은 제논 램프나 고효율 다이오드 레이저와 같은 펌프 광원에 의해 여기되어 여기 상태로 전이됩니다. 최적의 여기를 달성하기 위해서는 펌프 광원의 파장이 에르븀 이온의 흡수 특성과 일치해야 합니다.
3. 자발적 방출 및 유도 방출: 여기된 에르븀 이온은 자발적으로 광자를 방출하는데, 이 광자는 다른 에르븀 이온과 충돌하여 유도 방출을 유발하고 광 강도를 더욱 증가시킵니다. 이 과정은 계속 반복되어 레이저의 증폭으로 이어집니다.
4. 레이저 출력: 레이저 양쪽 끝의 거울을 통해 일부 빛이 선택적으로 이득 매질로 다시 공급되어 광학 공명을 생성하고 궁극적으로 특정 파장에서 레이저 출력을 생성합니다.
주요 특징
1. 파장: 1차 출력 파장은 1530~1565나노미터 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: 이 제품은 넓은 이득 대역폭을 갖추고 있어 여러 파장 신호를 동시에 처리하여 현대 통신 요구 사항을 충족하는 데 적합합니다.
응용 프로그램
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 특정 파장에서 생물학적 조직에 대한 뛰어난 흡수 특성으로 인해 피부과 문제 및 안과 수술과 같은 다양한 레이저 치료에 활용됩니다.
4. 라이더: 일부 라이더 시스템에서는 에르븀 유리 레이저를 감지 및 측정에 사용하여 자율 주행 및 지형 매핑을 위한 정확한 데이터 지원을 제공합니다.
전반적으로 에르븀 유리 레이저는 효율적이고 신뢰할 수 있는 성능 덕분에 다양한 분야에 걸쳐 상당한 응용 잠재력을 보여줍니다.
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게시 시간: 2024년 10월 10일