វឌ្ឍនភាពស្រាវជ្រាវនៃគ្រីស្តាល់អេឡិចត្រូនិច Q-Switched Crystals - ផ្នែកទី 1៖ ការណែនាំ

វឌ្ឍនភាពស្រាវជ្រាវនៃគ្រីស្តាល់អេឡិចត្រូនិច Q-Switched Crystals - ផ្នែកទី 1៖ ការណែនាំ

ឡាស៊ែរថាមពលកំពូលខ្ពស់មានកម្មវិធីសំខាន់ៗក្នុងការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ និងវិស័យឧស្សាហកម្មយោធា ដូចជាដំណើរការឡាស៊ែរ និងការវាស់ស្ទង់ photoelectric ។ ឡាស៊ែរដំបូងបង្អស់របស់ពិភពលោកបានកើតនៅឆ្នាំ 1960 ។ នៅឆ្នាំ 1962 លោក McClung បានប្រើកោសិកា nitrobenzene Kerr ដើម្បីសម្រេចបាននូវការផ្ទុកថាមពល និងការចេញផ្សាយយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដូច្នេះដើម្បីទទួលបានឡាស៊ែរដែលមានថាមពលខ្ពស់បំផុត។ ការលេចចេញនូវបច្ចេកវិទ្យា Q-switching គឺជារបកគំហើញដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងប្រវត្តិសាស្ត្រនៃការអភិវឌ្ឍន៍ឡាស៊ែរដែលមានថាមពលខ្ពស់បំផុត។ ដោយវិធីនេះ ថាមពលឡាស៊ែរជីពចរបន្ត ឬធំទូលាយត្រូវបានបង្ហាប់ទៅក្នុងជីពចរដែលមានទទឹងពេលវេលាតូចចង្អៀតបំផុត។ ថាមពល​កំពូល​ឡាស៊ែរ​ត្រូវ​បាន​បង្កើន​ដោយ​ការ​បញ្ជា​ទិញ​ជា​ច្រើន​នៃ​រ៉ិចទ័រ។ បច្ចេកវិទ្យា Electro-optic Q-switching មានគុណសម្បត្តិនៃពេលវេលាប្តូរខ្លី ទិន្នផលជីពចរមានស្ថេរភាព ការធ្វើសមកាលកម្មល្អ និងការបាត់បង់បែហោងធ្មែញទាប។ ថាមពលខ្ពស់បំផុតនៃឡាស៊ែរទិន្នផលអាចឈានដល់រាប់រយមេហ្គាវ៉ាត់យ៉ាងងាយស្រួល។

Electro-optic Q-switching គឺជាបច្ចេកវិទ្យាដ៏សំខាន់មួយសម្រាប់ការទទួលបានទទឹងជីពចរតូចចង្អៀត និងឡាស៊ែរថាមពលកំពូលខ្ពស់។ គោលការណ៍របស់វាគឺប្រើឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូអុបទិកនៃគ្រីស្តាល់ដើម្បីសម្រេចបាននូវការផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗនៃការបាត់បង់ថាមពលរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឡាស៊ែរ ដោយហេតុនេះគ្រប់គ្រងការផ្ទុក និងការបញ្ចេញថាមពលយ៉ាងលឿននៅក្នុងបែហោងធ្មែញ ឬឧបករណ៍ផ្ទុកឡាស៊ែរ។ ឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូអុបទិកនៃគ្រីស្តាល់ សំដៅលើបាតុភូតរូបវន្ត ដែលសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃពន្លឺនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងអាំងតង់ស៊ីតេនៃវាលអគ្គិសនីដែលបានអនុវត្តរបស់គ្រីស្តាល់។ បាតុភូតដែលការផ្លាស់ប្តូរសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ និងអាំងតង់ស៊ីតេនៃវាលអគ្គិសនីដែលបានអនុវត្តមានទំនាក់ទំនងលីនេអ៊ែរត្រូវបានគេហៅថា លីនេអ៊ែរ អេឡិចត្រិចអុបទិក ឬ Pockels Effect ។ បាតុភូតដែលការផ្លាស់ប្តូរសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ និងការ៉េនៃកម្លាំងវាលអគ្គិសនីដែលបានអនុវត្តមានទំនាក់ទំនងលីនេអ៊ែរត្រូវបានគេហៅថាឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូអុបទិកបន្ទាប់បន្សំ ឬឥទ្ធិពល Kerr ។

នៅក្រោមកាលៈទេសៈធម្មតា ឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូអុបទិកលីនេអ៊ែរនៃគ្រីស្តាល់គឺសំខាន់ជាងឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូអុបទិកបន្ទាប់បន្សំ។ ឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូអុបទិកលីនេអ៊ែរត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាអេឡិចត្រូអុបទិក Q-switching ។ វាមាននៅក្នុងគ្រីស្តាល់ទាំង 20 ដែលមានក្រុមចំណុចមិនកណ្តាល។ ប៉ុន្តែជាសម្ភារៈអេឡិចត្រូអុបទិកដ៏ល្អ គ្រីស្តាល់ទាំងនេះមិនត្រឹមតែតម្រូវឱ្យមានប្រសិទ្ធិភាពអេឡិចត្រូអុបទិកជាក់ស្តែងប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងមានជួរបញ្ជូនពន្លឺសមរម្យ កម្រិតនៃការខូចខាតឡាស៊ែរខ្ពស់ និងស្ថេរភាពនៃលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យា លក្ខណៈសីតុណ្ហភាពល្អ ភាពងាយស្រួលនៃដំណើរការ។ ហើយថាតើគ្រីស្តាល់តែមួយដែលមានទំហំធំ និងគុណភាពខ្ពស់អាចទទួលបាន។ និយាយជាទូទៅ គ្រីស្តាល់ប្តូរអេឡិចត្រូអុបទិក Q-switching ជាក់ស្តែងចាំបាច់ត្រូវវាយតម្លៃពីទិដ្ឋភាពខាងក្រោម៖ (1) មេគុណអេឡិចត្រូអុបទិកដែលមានប្រសិទ្ធភាព។ (2) កម្រិតនៃការខូចខាតឡាស៊ែរ; (3) ជួរបញ្ជូនពន្លឺ; (4) ធន់ទ្រាំនឹងអគ្គិសនី; (5) ថេរ dielectric; (6) លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមី; (7​) គ្រឿង​ម៉ាស៊ីន​។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍នៃកម្មវិធី និងការជឿនលឿននៃបច្ចេកវិទ្យានៃជីពចរខ្លី ប្រេកង់ដដែលៗខ្ពស់ និងប្រព័ន្ធឡាស៊ែរថាមពលខ្ពស់ តម្រូវការដំណើរការរបស់គ្រីស្តាល់ Q-switching បន្តកើនឡើង។

នៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យាអេឡិចត្រូនិច Q-switching គ្រីស្តាល់ដែលប្រើបានជាក់ស្តែងគឺលីចូម niobate (LN) និងប៉ូតាស្យូម di-deuterium phosphate (DKDP) ។ គ្រីស្តាល់ LN មានកម្រិតនៃការខូចខាតឡាស៊ែរទាប ហើយត្រូវបានប្រើជាចម្បងនៅក្នុងឡាស៊ែរថាមពលទាប ឬមធ្យម។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ដោយសារការថយក្រោយនៃបច្ចេកវិទ្យារៀបចំគ្រីស្តាល់ គុណភាពអុបទិកនៃគ្រីស្តាល់ LN មិនស្ថិតស្ថេរក្នុងរយៈពេលយូរ ដែលកំណត់ផងដែរនូវកម្មវិធីធំទូលាយរបស់វានៅក្នុងឡាស៊ែរ។ គ្រីស្តាល់ DKDP គឺជាគ្រីស្តាល់អាស៊ីតផូស្វ័រប៉ូតាស្យូមឌីអ៊ីដ្រូសែន (KDP) ដែលត្រូវបានលុបចោល។ វា​មាន​កម្រិត​នៃ​ការ​ខូច​ខាត​ខ្ពស់ ហើយ​ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រើ​យ៉ាង​ទូលំទូលាយ​ក្នុង​ប្រព័ន្ធ Electro-optic Q-switching laser ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គ្រីស្តាល់ DKDP ងាយនឹងបាត់បង់ និងមានរយៈពេលលូតលាស់ដ៏វែង ដែលកំណត់ការអនុវត្តរបស់វាក្នុងកម្រិតជាក់លាក់មួយ។ គ្រីស្តាល់ Rubidium titanyl oxyphosphate (RTP) គ្រីស្តាល់ barium metaborate (β-BBO) គ្រីស្តាល់ lanthanum gallium silicate (LGS) គ្រីស្តាល់ lithium tantalate (LT) និងប៉ូតាស្យូម titanyl phosphate (KTP) គ្រីស្តាល់ ក៏ត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុង electro-optic Q-switching laser ផងដែរ។ ប្រព័ន្ធ។

WISOPTIC-DKDP POCKELS CELL

 កោសិកា DKDP Pockels ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ផលិតដោយ WISOPTIC (@1064nm, 694nm)

 

 


ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ២៣ ខែកញ្ញា ឆ្នាំ ២០២១