Fotonik qurilmalarni ishlab chiqarish sohasida 222 nm lazerni qo'llash istiqbollari 1

Fotonik qurilmalarni ishlab chiqarish sohasida 222 nm lazerni qo'llash istiqbollari 1

1.1 Qattiq{1}}davlat lazer tadqiqotining maqsadi va ahamiyati

Hozirgi vaqtda ultrabinafsha lazer tadqiqotlari sohasida 266 nm barcha{1}}qattiq holatdagi lazerlar ko'p yillar davomida tijoratlashtirilib, materiallarni qayta ishlash va boshqa ilovalarda keng qo'llaniladi. Qisqa{4}}to'lqin uzunlikdagi ultrabinafsha lazerlar lazer rivojlanishining muhim yo'nalishi hisoblanadi. Ushbu kitobda keltirilgan 222 nm chuqurlikdagi ultrabinafsha nurlar-barcha qattiq holatdagi lazer uchun tadqiqot jarayoni nisbatan sekin kechdi, ammo bu to‘lqin uzunligi diapazoni milliy mudofaa qurilishi va fuqarolik sohalarida juda muhim qo‘llanilishiga ega.

1. Fotonik qurilma ishlab chiqarish

266 nm ultrabinafsha lazerlar materiallarni qayta ishlashda keng qo'llanilsa-da, to'lqin uzatuvchi Bragg panjaralari kabi fotonik qurilmalar 250 nm [1−2]^{[1-2]}[1−2] dan past bo'lgan ultrabinafsha diapazonlarida yuqori yutilishni namoyish etadi. Shuning uchun, 266 nm diapazoni bilan solishtirganda, chuqur ultrabinafsha 222 nm lazerlar fotonik qurilmalarni tayyorlashda ko'proq foydalanish istiqbollariga ega. 222 nm ultrabinafsha chiroq, to'lqin uzunligini aniq nazorat qilish bilan, bunday ilovalarda ishlab chiqarish aniqligini yanada oshiradi.

2. Ultraviyole rezonansli Raman spektroskopiyasi texnologiyasi

222 nm spektral chiziq ultrabinafsha rezonansli Raman spektroskopiyasi (UVRR) biomolekulalar va portlovchi moddalarni aniqlash uchun muhim chuqur ultrabinafsha nur manbai hisoblanadi. 222 nm da qo‘zg‘alish sitozin (DNK komponenti), aminokislotalar (oqsil komponentlari) va NO2NO_2NO2​ (portlovchi komponent) kabi molekulalarning p\\pip elektron tizimi energiya darajasida o‘tishni keltirib chiqarishi mumkin, bu bilan Raman intensivligini oshiradi[3]^{[3]}[3]. Sitozin DNK metilatsiyasida hal qiluvchi rol o'ynaydi, bu gen ekspressiyasini tartibga soluvchi epigenetik mexanizm va uning buzilishi og'ir kasalliklarga olib kelishi mumkin. 2020 yilda Francesco D'Amico va boshqalar. Italiyadan[4]^{[4]}[4] losos spermasi va tijoriy boʻlmagan B16 sichqonchaning melanoma hujayralari liniyalaridan namuna manbalari sifatida 272 nm, 260 nm, 250 nm va 222 nm diapazonlarni qoʻzgʻatuvchi toʻlqin uzunliklari sifatida ishlatib, ultrabinafsha detoksli rezonansni oʻlchashda foydalandi. trifosfatlar (dNTP), dNTP aralashmalari va genomik DNK namunalari. Natijalar shuni ko'rsatdiki, DNK asoslari orasida 222 nm qo'zg'alish to'lqin uzunligi sitozin signallarini kuchaytirish uchun eng mos keladi. Ushbu qo'zg'alish to'lqin uzunligi ostida Jurkat leykemiya T-hujayralaridan olingan gipermetillangan va gipometillangan DNKda ultrabinafsha Raman o'lchovlari losos spermasi va sichqonchaning melanomasi B16 hujayralaridan ajratilgan DNKda sezilarli spektral farqlarni aniqladi. Judy E. Kim va boshqalar. Amerika Qoʻshma Shtatlaridan [5−6]^{[5-6]}[5−6] katlanmış va ochilgan membrana oqsillarida triptofan tebranish rejimlarini aniqlash uchun UVRR yorugʻlik manbai sifatida oʻrtacha quvvati 6 mVt boʻlgan 222 nm lazer ishlab chiqarish uchun sapfir lazerining toʻrtinchi garmonikasidan foydalangan. Geksametilen triperoksid diamin (HMTD) peroksid asosidagi portlovchi moddadir{40}, u uy kimyoviy moddalaridan osongina ishlab chiqariladi. NO2NO_2NO2​ funktsional guruhiga moʻljallangan zamonaviy aniqlash uskunasi yoʻqligi sababli yuqori{50}}energiyali bu molekulani aniqlash qiyin. Brayan S. Leigh va boshqalar. Amerika Qoʻshma Shtatlaridan[7]^{[7]}[7] safir lazerining toʻrtinchi harmonikasidan HMTD fotodegradatsiya mahsulotlarining xususiyatlarini koʻrsatuvchi UVRR yorugʻlik manbai sifatida mVt-darajali 222 nm lazer ishlab chiqarish uchun foydalangan. Bundan tashqari, 222 nm UVC LED shu kabi spektroskopik ilovalar uchun yaxshilangan portativlik bilan ixcham muqobil taklif etadi.

3. Sterilizatsiya va dezinfeksiya

Bakteriyalar va viruslarni faolsizlantirishda odatdagi 254 nm chuqurlikdagi ultrabinafsha nurlar bilan solishtirganda, 200-230 nm diapazonli ultrabinafsha nurlar havodagi bakteriyalar, gripp viruslari va SARS-CoV-2 kabi patogenlarni faolsizlantirishi va insonga deyarli hech qanday zarar keltirmasligi mumkin. katakchalar[8−11]^{[8-11]}[8−11]. Uzoq ultrabinafsha (200-230 nm) diapazonida eksimer lampalar xalqaro miqyosda odatda 222 nm cho'qqi to'lqin uzunligi bilan yorug'lik chiqaradi va keng qamrovli tadqiqotlar ularning antibakterial ish faoliyatini isbotladi, dastlabki ilovalarda. Lazer yorug'lik manbalari uzoq masofalarga-uzatishni ta'minlaydi, bu esa masofaviy sterilizatsiya va dezinfeksiyada eksimer lampalarning kamchiliklarini qoplaydi. Masalan, 222 nm ultrabinafsha nurli lampochka mahalliylashtirilgan sozlamalarda ishonchli lazer bo'lmagan variantni ta'minlaydi, lazerga asoslangan 222 nm tizimlar esa aniqlikda ustunlik qiladi. Bundan tashqari, chuqur ultrabinafsha 222 nm lazerlar biofotonikani tasvirlash, optik ma'lumotlarni saqlash, atrof-muhitni aniqlash va foto chop etish kabi sohalarda keng qo'llash istiqbollariga ega. 222 nm UVC LED, shuningdek, o'rnatilgan dezinfektsiya modullari uchun energiya tejaydigan vosita sifatida paydo bo'ladi.

Hozirgi vaqtda ultrabinafsha nurlar chiqarishga qodir lazerlar qatoriga eksimer lazerlari, gaz yuqori tartibli harmoniklar va toʻrt-toʻlqin aralashtirish texnikasi yordamida hosil qilingan lazerlar, erkin-elektron lazerlar va qattiq holat{3}}lazerlar kiradi. Eksimer lazerlar yuqori o'rtacha quvvat va yuqori impulsli energiya ultrabinafsha lazer chiqishiga erishishi mumkin, ammo ularning ko'ndalang gazni tushirish ishlashi tufayli ular nur sifati, past barqarorlik va juda kichik sozlanishi diapazondan aziyat chekmoqda; qo'shimcha ravishda, ular murakkab texnologiya, zaharli gazlar va cheklangan birgina gaz -foydalanish muddati kabi kamchiliklarga ega bo'lib, ulardan amaliy foydalanishni qiyinlashtiradi. Gaz yuqori tartibli harmonika-va toʻrtta toʻlqin aralashtirish texnikasi yordamida ishlab chiqarilgan chuqur ultrabinafsha lazerlar qisqaroq toʻlqin uzunliklarini hosil qilishi mumkin, lekin ularning chiqish samaradorligi juda past, chiqish energiyasi kichik va nur sifati past, shuning uchun ular keng qoʻllanilmagan. Chuqur ultrabinafsha nursiz{10}}elektron lazerlar mukammal chiqish xususiyatlariga ega boʻlgan lazer manbalarining yangi avlodi boʻlib, afzalliklari keng chiqish toʻlqin uzunligi diapazoni va yuqori quvvatga ega, lekin ular oʻlchamlari katta, narxi yuqori va texnologiya hali etuk emas[12]^{[12]}[12]. Hozirda 222 nm diapazonli lazer chiqishi odatda Ti:sapphire[5,13−16]^{[5,13-16]}[5,13−16] dan 0,9 mkm lazer chizig‘ini to‘rt marta chastotali konvertatsiya qilish orqali erishiladi, o‘rtacha chiqish quvvati taxminan 10 mVt [14]^14] kHz, asosan biomolekulalarni [1−5]^{[1-5]}[1−5] va portlovchi moddalarni [7]^{[7]}[7] Raman spektroskopiyasi yordamida aniqlash uchun ishlatiladi. Biroq, Ti:sapphire lazerlari uchun nasos manbai odatda Nd3+^{3+}3+-dolangan lazerlarning chastotasini ikki baravar oshirish orqali olinadi, bu esa lazerning umumiy tuzilishini murakkab, hajmi katta va qimmat qiladi.

LD texnologiyasining etuklashuvi bilan LD{0}}nasoslangan qattiq{1}}xolatli lazerlarni chiziqli boʻlmagan optik chastotani oʻzgartirish texnologiyasi bilan birlashtirish ultrabinafsha barcha{2}}qattiq{3}}holat lazerlarini yuqori samaradorlik, yuqori nur sifati, yuqori takrorlanish chastotasi, ishonchli ishlash kabi afzalliklarga ega boʻlishi mumkin. yillar. LD end-pompalangan Nd3+^{3+}3+-dopingli o'rtacha daromadli lazerlar uchun to'rt darajali tizimdagi 1,064 mkm chiziqning to'rt marta chastotali konvertatsiyasi-266 nm ultrabinafsha lazerlarga ko'p yillar davomida keng o'rganilgan va tijorat asosida ishlab chiqilgan; ammo qisqaroq to'lqin uzunlikdagi ultrabinafsha lazerlarni olish uchun kvaz{13}}uch{14}}tizimdagi 0,9 mkm chiziqni to'rt marta chastotaga aylantirish bo'yicha tadqiqotlar kamdan-kam uchraydi. Nd3+^{3+}3+-qo‘shilgan lazer kristallari orasida Nd:YVO4_44​ kristallari 808 nm ga yaqin keng assimilyatsiya diapazoniga ega bo‘lib, LD emissiya spektri diapazonida nasos nurini to‘liq o‘zlashtiradi, bu ularni barcha-3 statistik lazerlar uchun qozonish muhiti sifatida juda mos qiladi. Bundan tashqari, Nd:YVO4_44 kristallari shishaga yaqin qattiqlikka ega, suyultirishga moyil emas, ularni qayta ishlash va qoplash oson. Shu sababli, ushbu kitob LD end-pompalangan Nd:YVO4_44​ quasi{29}}uch{30}} 914 nm diapazonda va chiziqli bo'lmagan optik chastota konvertatsiya qilish texnologiyasi bilan chuqur ultrabinafsha 222 nm ni olish uchun tadqiqot olib borishni rejalashtirmoqda. balki yaxshi ijtimoiy va iqtisodiy manfaatlar istiqbollari. 222 nm UV chiroq texnologiyalarining integratsiyasi gibrid tizimlardagi bo'shliqlarni yanada ko'paytirishi mumkin.

1.2 LD-Pompalangan qattiq-holat lazerlarining rivojlanish tarixi

1958 yilda Bell Laboratoriesdan C. Townes va A. Schawlow lazerlar bo'yicha birinchi klassik qog'ozni chop etishdi[17]^{[17]}[17], lazer texnologiyasining rivojlanishiga asos soldi. 1960 yilda AQSHdagi Hughes korporatsiyasidan T. Meyman lazerni nazariy tushunchadan haqiqatga aylantirib, dunyodagi birinchi yoqut lazerini ixtiro qildi[18]^{[18]}[18]. Bu lazer nasos manbai sifatida spiral chirog'dan, ishchi material sifatida Cr{13}}^{3+}3+-qo'shib qo'yilgan yoqut kristalidan foydalanilgan, old va orqa uchlari yoqut billur kumushning parallel old va orqa uchlari optik rezonator sifatida qoplangan-va 69 m to'lqin uzunligida lazer chiqishiga erishgan. Maiman lazer nurini rag'batlantirilgan nurlanish emissiyasi (lazer) orqali kuchaytirish deb nomladi. 1962 yilda amerikalik tadqiqotchilar GaAs yarimo'tkazgichli lazerini, birinchi-avlod yarimo'tkazgichli lazerini[19−20]^{[19-20]}[19−20] muvaffaqiyatli yaratdilar. 1963 yilda R. Nyuman Nd:CaWO4_44 muhitini pompalash uchun GaAs lazerli diodidan foydalangan, GaAs diodasi chiqaradigan 880 nm yorug'lik Nd:CaWO4_44 lazer muhiti tomonidan so'rilishi mumkinligini aniqlagan va flüoresansda 16 m chiqishini aniqlagan. band[21]^{[21]}[21]. Shuning uchun R. Nyuman yuqori{40}}samaradorlik, ixcham LD-pompalangan qattiq (barcha{42}}qattiq-holatli) lazerlar tushunchasini taklif qildi. O'shandan beri LD{45}}pompalangan qattiq holat-lazerlar rivojlanishning yangi davriga kirdi. 1964-yilda Amerika Qoʻshma Shtatlaridagi MIT Linkoln laboratoriyasidan Keyes va Quist[22]^{[22]}[22] bu gʻoyani muvaffaqiyatli amalga oshirib, U-^{3+}-^3+}-2emitting c​ary as - {3+2F dan foydalangan holda LD{52}}pompalanadigan qattiq holatdagi lazerni ishlab chiqdilar. 2,613 mkm to'lqin uzunligidagi lazer. Ushbu lazer yuqori chegara va juda past chiqish lazer quvvatiga ega bo'lsa-da, tadqiqotchilar LDni nasos manbai sifatida ishlatish an'anaviy chiroqlarga qaraganda samaraliroq ekanligini allaqachon tan olishgan. 1968 yilda McDonnell Duglas korporatsiyasidan Ross[23]^{[23]}[23] GaAs LDni LD emissiya to'lqin uzunligiga (867 nm) Nd:YAG yutilish cho'qqisiga mos kelish uchun 170 K gacha sovutdi va birinchi LDYAGlaserni ishlab chiqdi:

1970-yillarda yarimoʻtkazgichli lazer texnologiyasida yutuqlarning yoʻqligi, quvvatning pastligi, konversiya samaradorligining pastligi va past{1}}haroratda ishlash zarurati tufayli LD{2}}nasoslangan qattiq-xolatli lazer texnologiyasi rivojlanishini jiddiy cheklab qoʻydi. 1971 yilda Ostermayer va boshqalar [24−25]^{[24-25]}[24−25] LD ning material tarkibini LD emissiya toʻlqin uzunligini Nd:YAG yutilish choʻqqisiga moslashtirib, xona haroratida Nd:YAG yutilish choʻqqisiga moslashtirib, xona haroratida LD{{G1}d. Ushbu tadqiqot natijasi LD{16}}nasoslangan qattiq holat-lazerlarning rivojlanishiga tong olib keldi. Ushbu davrda tadqiqotchilar asosan Nd: YAG kristallari bilan lazer texnologiyasi bo'yicha tadqiqotlar olib borishdi. Bundan tashqari, yangi LD{20}}pompalangan qattiq holat{31}}lazer kuchaytiruvchi media, jumladan NdP5_55​O_14} va LiNdP4_44​O12_121​2, shuningdek, Yb, Tm va Ho bilan qo‘shilgan media o‘rganildi. 1972 yilda Barns[26]^{[26]}[26] birinchi marta yon{36}}nasos tuzilmasi modelini yaratdi va chegara quvvati va qiyalik samaradorligi uchun taxminiy ifodalarni taklif qildi. Reno va Conant[27]^{[27]}[27] 6% nishab samaradorligi bilan 120 mVt 1064 nm lazer chiqishiga erishish uchun Nd:YAG kristallarini LD yon-nasoslashdan foydalangan. 1973-yilda Rosenkrant[28]^{[28]}[28] impulsli barcha{46}}qattiq-lazerlar haqidagi birinchi maqolani nashr etdi va nazariy va eksperimental natijalar mos kelishini ko‘rsatib, chegara quvvat ifodasini ishlab chiqdi. Chesler va Singx[29]^{[29]}[29] LD end nasosning nazariy modelini yaratdilar{60} va tegishli tajribalar o'tkazdilar. 1976-yilda Iwamoto va boshqalar.[30−31]^{[30-31]}[30−31] Nd:YAGni pompalash uchun oʻta lyuminestsent diodlardan (SLD) foydalangan va xona haroratida uzluksiz ishlashga qodir boʻlgan barcha-qattiq{64}}holat lazerlariga haqiqatda erishgan. Ushbu bosqichda barcha{65}}qattiq holatdagi{66}}tolali lazerlarning-tolali lazerlarining- yana bir yo‘nalishi ham biroz oldinga siljishga erishdi. 1974 yilda Bell Laboratories dan Stone va Burrus[32]^{[32]}[32] birinchi marta yadro diametri va quvvati 35 mkm uzluksiz ishlaydigan toladan foydalangan holda{81}}pompalangan Nd3+^{3+}3+-si tolali lazerli diodli lazerni nashr etdilar. 1 mVt dan oshmasligi kerak. Ko'p o'tmay, ular Nd:YAG yagona kristalli tolali lazer--nurli yorug'lik chiqaradigan diod-ni muvaffaqiyatli ishlab chiqdilar[33]^{[33]}[33]. Bu davrdagi aksariyat tajribalar past yoki xona haroratiga yaqin-o‘tkazildi, xona haroratida-eksperimental sozlash endigina boshlandi. Ushbu bosqichdagi tadqiqot ishlari asosan uchta jihatga qaratildi: Nd: YAG lazerlari, yangi daromad vositalarini o'rganish va to'lqinli lazerlar; barcha qattiq holatdagi lazerlarning umumiy rivojlanish darajasi boshlang'ich bosqichida hali ham nisbatan past edi.

1980-yillarda yarimoʻtkazgichli lazerlarning asosiy texnologiyalaridagi uzluksiz yutuqlar bilan barcha-qattiq holatdagi{2}} lazerlar jadal rivojlanish davriga kirdi. Epitaksial o'sish texnologiyalari, jumladan molekulyar nur epitaksisi (MBE), metall{4}}organik kimyoviy bug'larning cho'kishi (MOCVD) va kimyoviy nur epitaksisi (CBE) kabi yangi tuzilmalar va materiallar, masalan, kvant quduqlari (QW) va kuchlanishli qatlam kvant quduqlari (SLQW) doimiy ravishda o'sib bordi. konversiya samaradorligi, chiqish quvvatini millivatt darajasidan deyarli yuz vattgacha oshirish va ishlash muddatini sezilarli darajada uzaytirish. Barcha{7}}qattiq holatdagi lazerlar boʻyicha tadqiqotlar lazer texnologiyasining deyarli barcha jihatlarini, jumladan, yangi qattiq holatdagi lazer materiallarini va chiziqli boʻlmagan optik chastotani oʻzgartirish texnologiyalarini ishlab chiqishni qamrab oldi. Tadqiqotchilar Nd:YLF, Nd:YVO4_44​ va Nd:YAG (rod va plita) kabi turli xil kuchaytiruvchi vositalardan, Q-kommutatsiya texnologiyasi bilan birgalikda 1,06 mkm impulsli lazerlarning oʻnlab kilovattdan oshadigan maksimal quvvatiga erishish uchun foydalandilar. Bundan tashqari, tadqiqot Ho, Tm{3+}3+ va Er3+^{3+}3+ kabi ionlari boʻlgan lazerlarda 2 mkm va 2,82 mkm diapazonlarda lazer chiqishiga erishildi. Chiziqli bo'lmagan optik chastota konvertatsiyasi sohasida, asosan, 1064 nm / 946 nm Nd: YAG ikkinchi harmonik avlodi 532 nm yashil yorug'lik va 473 nm ko'k chiroqni ishlab chiqardi. 1987 yilda Hanson[34]^{[34]}[34] 1064 nm impulsli lazerni olish uchun LD tomoni-nasoslangan Nd:YAG strukturasidan foydalangan, so‘ngra bo‘shliq ichiga KTP ikki baravar kristallni joylashtirgan va 532 nm yashil yorug‘lik chiqishiga erishish uchun eng yuqori quvvati 3 Vt osmonga teng [[3]3] [[5]][3] va 1064 nm. 2 mVt yakka{43}}bo‘ylama-rejim 532 nm yashil yorug‘lik chiqishiga erishish uchun MgO:Li kristalli va tashqi bo‘shliq rezonansli ikki barobarga oshirish texnologiyasidan foydalanilgan. 1987-yilda Fan va Byer[36]^{[36]}[36] uch darajali tizim nazariyasini taklif qildilar va 946 nm lazer chiqishiga erishish uchun LD-nasoslangan Nd:YAG yagona kristalli toladan eksperimental ravishda foydalanildi43. intrakavitatsiyaning ikki baravar ko'payishi. Risk va boshq.[37]^{[37]}[37] LiIO3_33​ dan boʻshliqni ikki marta koʻpaytirish orqali 473 nm lazer chiqishiga erishish uchun ikki baravar kristall sifatida foydalangan. Bu bosqichda barcha{65}}qattiq{66}}tolali lazerlarning rivojlanishi nisbatan sekin kechdi.

1990-yillardan to hozirgi kungacha yarimoʻtkazgichli lazerlar tobora etuklashib borayotgan bir vaqtda LD{1}}pompalangan qattiq holatdagi lazerlar tez rivojlanish bosqichiga kirdi, ular miniatyura, yuqori quvvat va koʻp toʻlqin uzunlikdagi yoʻnalishlarga oʻtdi, amaliylashtirish va sanoatlashtirishga oʻtdi, asta-sekin anʼanaviy lampalar{4} takrorlanadi{4} qattiq holatdagi lazerlar-. Ular orasida miniatyuralashtirilgan va oʻrtacha quvvat-holatli lazerlar odatda yuqori nur sifati va yuqori konvertatsiya samaradorligiga erishish uchun soʻnggi nasosdan foydalanadi. Yuqori quvvatga-barcha{12}}qattiq-ko‘p quvvatli lazerlarga erishish texnologiyalari odatda Nd:YAG yoki Yb:YAG ko‘p novdali lazerlar, slab va disk lazerlari, asosiy osilator quvvat kuchaytirgichi (MOPA) lazerlari va Yb- -{14}}{14}}bo‘g‘imli seriyali lazerlarni o‘z ichiga oladi. ikki{18}}qoplangan tolali lazerlar. Hozirda yuqori-kuchli lazer chiqishi oʻrtacha quvvati oʻn{21}}kVt darajaga yetadi, ilovalar sanoatda qayta ishlashdan lazer qurollari va boshqariladigan yadroviy sintezgacha kengaydi. Shu bilan birga, LBO, BBO, BiBO va CLBO kabi yuqori sifatli-nochiziqli kristallarning paydo boʻlishi bilan, yuqori unumdorlikka ega barcha-qattiq{26}}xolatli lazerlarni chiziqli boʻlmagan optik chastotani konvertatsiya qilish texnologiyasi bilan birlashtirib, LD toʻlqin uzunligi va qoʻllanilishi diapazoni kengaytirildi- qattiq holatdagi{28}}lazerlar. Hozirda qizil, yashil va koʻk barcha-qattiq holatdagi-lazerlarning rivojlanishi nisbatan etuk boʻlib, lazerli displey, tibbiyot, okeanlarni aniqlash va yuqori-zichlikdagi saqlash sohalarida keng qoʻllaniladi. Chiziqli bo'lmagan chastota konvertatsiya texnologiyasi orqali ultrabinafsha nurni olish uchun, garchi 266 nm va 355 nm diapazonli ultrabinafsha nurlar-barcha qattiq holatdagi lazerlar tijoratlashtirilgan bo'lsa-da, ular ba'zi amaliy sohalarda eksimer lazerlarni, qisqa{38}}to'lqin uzunlikdagi ultrabinafsha nurlar va ularning barcha{3}statistik lazerlarini o'rnini egalladi. dastur salohiyati hali ham yanada rivojlantirishga muhtoj. 222 nm ultrabinafsha nurli lampochka kabi qoʻshimcha vositalar lazer boʻlmagan{43}}kontekstlarda kengroq foydalanishni qoʻllab-quvvatlaydi.

1.3 LD-Pompalangan chuqur ultrabinafsha qattiq-davlat lazerlari boʻyicha tadqiqotlarning borishi

Chuqur ultrabinafsha lazerlar qisqa to'lqin uzunligi (odatda 280 nm dan past bo'lgan UVC diapazoni nazarda tutiladi), yuqori yagona foton energiyasi va past termal effektlar tufayli Raman spektroskopiyasi tahlili, optik ma'lumotlarni saqlash, yuqori aniqlikdagi-tasviriy va tibbiy spektroskopiya kabi ilovalarda o'zgarmas afzalliklarga ega. maydonlar[38−53]^{[38-53]}[38−53]. Barcha-qattiq holatdagi-lazerlarni nochiziqli optik chastota konvertatsiyasi texnologiyasi bilan birlashtirish hozirda barcha-qattiq-holat ultrabinafsha lazer chiqishini olishning eng keng tarqalgan usuli hisoblanadi. U barcha qattiq holatdagi lazerlar bilan bir xil afzalliklarga ega, masalan, kichik oʻlcham, engil vazn, yuqori samaradorlik, barqaror ishlash, yaxshi ishonchlilik, uzoq umr koʻrish, qulay foydalanish, moslashuvchan ishlash, oson razvedka va ifloslanishning yoʻqligi, uni yangi avlod lazer manbalaridan biriga aylantiradi. Barcha{19}}qattiq holatdagi chuqur ultrabinafsha{25}}lazerlarning o‘ziga xos afzalliklari va keng qo‘llash istiqbollari tufayli dunyo bo‘ylab mamlakatlar tadqiqotga katta ishchi kuchi va moliyaviy resurslarni sarfladilar. Turli mamlakatlardan kelgan tadqiqotchilar lazerning turli xil turlari (tayoq, yupqa disk, keramika va tolalar), turli bo'shliq tuzilmalari va turli xil chiziqli bo'lmagan kristallar ostida lazerning ishlashini keng ko'lamda o'rganib, ko'plab konstruktiv natijalarga erishdilar. Quyida ularni turli xil doplangan daromad vositalari va lazer energiya darajasi tizimlari bo'yicha tasniflangan umumlashtiradi. 1.1-jadval va 1.2-jadvalda to'rt darajali tizimdan olingan 1,06 mkm diapazonli to'rt darajali-uch{29}}uch{36}}darajali tizim 0,9 mkm diapazonli Nd3+^{{31}2}darajadan olingan chuqur ultrabinafsha qattiq holatdagi lazerlar bo'yicha tadqiqot jarayoni keltirilgan. mos ravishda. 1.3-jadvalda Yb3+^{3+}3+-qo'shimchali media lazerlarni chiziqli bo'lmagan optik chastota konvertatsiya qilish texnologiyasi bilan birlashtirish natijasida olingan chuqur ultrabinafsha qattiq holatdagi lazerlar bo'yicha tadqiqot natijalari keltirilgan.

1.1-jadval. Chuqur ultrabinafsha qattiq jismlar boʻyicha tadqiqotning borishi-Nd3+^{3+}3+-Toʻrt darajali tizimda qoʻshimcha moddalarni qoʻshish muhiti-davlat lazerlari

1.2-jadval. Chuqur ultrabinafsha qattiq modda-Nd bilan ishlaydigan holat lazerlari3+^{3+}3+-Kvazi{5}}Uch{6}}darajali tizimlarda qo‘shimchali qo‘shimchalar hosil qiluvchi media

1.3-jadval. Chuqur ultrabinafsha qattiq moddalar boʻyicha tadqiqotning borishi-Yb bilan ishlaydigan holat lazerlari3+^{3+}3+-Doped Gain Media

1.1-jadvaldagi adabiyotlar sarhisobidan, Nd3+^{3+}3+-qo'shimchali to'rt darajali tizimlarda chuqur ultrabinafsha qattiq holat-holatli lazerlar, asosan, 266 nm va 213 nm chuqur ultrabinafsha nurni oladi, ular orasida mk06 m 16 m 6 m ni tashkil etadigan bir nechta chastota konvertatsiyalari. nm lazerlar keng ko'lamda o'rganilgan va yuqori darajalarga erishgan.