Ionchais iarratais léasair 222nm i réimse na monaraithe gléas fótóinic 4
Dlús Cumhachta agus Roghnú Criostail le Faid Chuí
Agus minicíocht neamhlíneach á roghnú-criostail dúbailte, chomh maith le breithniú a dhéanamh ar na fachtóirí tionchair thuasluaite, go ginearálta, ba cheart na ceanglais seo a leanas a chomhlíonadh freisin:
① Luach measartha birefringence (nuair a ghlactar le meaitseáil chéim uillinn, ba cheart go mbeadh uillinn meaitseála céim);
② An tsiúlóid is lú is féidir-as uillinn;
③ Teocht, uillinn, agus bandaleithead glactha speictreach chomh mór agus is féidir;
④ Raon tonnfhad trédhearcach leathan nach ndéanann difear don éifeachtúlacht chomhshó neamhlíne (go háirithe don bhanna ultraivialait);
⑤ Tá tairseach damáiste sách ard;
⑥ Éasca le fás agus costas ullmhúcháin íseal;
⑦ Airíonna fisiceacha agus ceimiceacha den scoth agus cobhsaíocht mheicniúil.
Úsáideann an staidéar seo criostail dúblála minicíochta neamhlíneacha go príomha chun an dara armónach a ghiniúint, lena n-áirítear feidhmchláir ina bhféadfadh solas 222 nm i bhfad uvc atá ar díol leas a bhaint as dul chun cinn dá leithéid. Sa phróiseas dúbailt minicíochta le minicíocht neamhlíneach-criostail a dhúbailt, chun an minicíocht a fheabhsú-éifeachtacht dúbailt, tá sé ina réamhriachtanas go sásaíonn an solas minicíochta bunúsacha agus an solas dúbailte minicíochta an coinníoll meaitseála céime. Tá dhá mhodh ann chun meaitseáil chéimeanna a bhaint amach: meaitseáil chéim chriticiúil (uillinn) agus neamhchriticiúil (teocht). De ghnáth, is féidir le meaitseáil chéim teochta minicíocht níos airde a dhúbailt agus cáilíocht bhíoma níos fearr a bhaint amach, ach tá gá le bosca rialaithe teochta, rud a fhágann go bhfuil struchtúr casta, líon mór agus costas ard ann. Dá bhrí sin, úsáidtear criostail neamhlíneacha meaitseála céim uillinn sa staidéar seo. Tá achoimre i dTábla 1.7 ar na saintréithe a bhaineann le minicíocht neamhlíneach-criostail dúbailte a úsáidtear chun solas gorm 457nm a ghiniúint agus solas ultraivialait domhain 222nm, amhail solas 222nm.
Tábla 1.7 Saintréithe Minicíocht Neamhlíneach-Criostal a Dhúbailt atá In ann Léasair 457nm agus 222nm a Ghiniúint
| Criostail | Paraiméadar Feidhmíochta | BiBO | LBO | BBO | KBBF | RBBF |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Comhéifeacht Neamhlíneach | 457nm | 3.44 | 0.803 | 2.01 | 0.436 | 0.412 |
| 222nm | - | - | 1.38 | 0.387 | 0.344 | |
| Uillinn Glactha | 457nm | 1.13 | 4.56 | 0.89 | 1.43 | 1.54 |
| 222nm | - | - | 0.36 | 0.47 | 0.52 | |
| Siúil-as Angle /mrad | 457nm | 44.99 | 12.48 | 61.76 | 43.36 | 40.04 |
| 222nm | - | - | 75.68 | 66.05 | 58.72 | |
| Uillinn Meaitseála Céime/(°) | 457nm | 159.6(θ) 90.0(φ) | 90.0(θ) 21.7(φ) | 25.8(θ) | 22. 0(θ) | 23.7(θ) |
| 222nm | - | - | 61.4(θ) | 43.9(θ) | 48.1(θ) | |
| Hygroscopicity | Deacair Hygroscope | Beagán Hygroscopic | Beagán Hygroscopic | Neamh-higroscópach | Neamh-higroscópach | |
| Bandaleithead Tarchuir/nm | 286~2500 | 160~2600 | 185~2600 | 147~3500 | 165~3500 |
Is dhá chriostail dúblála minicíochta neamhlíneacha tráchtála iad LiB₃O₅ litiam tetraborate (LBO) agus Borate Biosmat BiB₃O₅ (BiBO) ar féidir leo dúbailt minicíochta a bhaint amach sa bhanda infridhearg gar do -bhanda infridhearg chun solas gorm a ghiniúint, a d'fhéadfadh tacú le táirgí cosúil le solas i bhfad uvc amazon 222 nm. Sa dara-glúin armónach (SHG) de léasair 914nm, cé go bhfuil comhéifeacht mhór neamhlíneach de 3.44pm/V ag BiBO, bíonn droch-chaighdeán léasa an spota solais faighte mar thoradh ar a uillinn mhór siúil de 44.99mrad, rud a laghdaíonn an minicíocht-éifeachtacht dúblála. Dá bhrí sin, ní úsáidtear criostail BiBO sa turgnamh seo.
Ultraviolet Deep 222 nm Soladach-Teicneolaíocht Stáit Léasair
Roghnaítear LBO mar an dara -criostail giniúna armónach sa staidéar seo toisc go bhfuil uillinn siúil beag de 12.48mrad aige, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach chun solas uvc 222nm a ghiniúint. Cé go bhfuil comhéifeacht bheag neamhlíneach ag LBO de 0.803pm/V, is féidir an chomhéifeacht neamhlíneach réasúnta beag a chúiteamh trí fhad an LBO a leathnú. Faoi láthair, is iad na criostail neamhlíneacha a úsáidtear go coitianta le haghaidh dúbailt minicíochta ultraivialait ná criostail β−BaB₂O₄ (BBO) agus CsLiB₆O₁₀ (CLBO) den chuid is mó. Ina measc, tá comhéifeacht neamhlíne sách ard ag criostail CLBO, uillinn siúil beag, agus beagnach aon ionsú léasair sa bhanna ultraivialait, rud a chabhródh le feidhmíocht ardfheidhmíochta aschuir solais ultraivialait a ghiniúint, lena n-áirítear leaganacha cosúil le 222 nm solas uvc fada ar díol. Mar sin féin, ní féidir le criostail CLBO meaitseáil chéimeanna a bhaint amach ag 457nm (don dara -glúin armónach). Is féidir le criostail RbBe₂BO₃F₂ (RBBF) agus KBe₂BO₃F₂ (KBBF) léasair 222nm a ghiniúint freisin trí dhúbailt minicíochta, ach tá a gcuid comhéifeachtaí neamhlíneacha éifeachtacha beag, agus ní mór a dteicneolaíocht fáis a fheabhsú fós. Níor chruthaigh siad táirgí tráchtála, rud nach gcuidíonn le haschur léasair ultraivialait ardéifeachtúlachta a bhaint amach, murab ionann agus roghanna níos inrochtana mar solas uvc fada 222 nm amazon. I gcomparáid le criostail eile, is criostail neamhlíne den scoth é criostail BBO le comhéifeacht neamhlíneach éifeachtach mór, tairseach damáiste ard, agus raon tonnfhad tarchurtha solais leathan. Tá a fheidhmíocht optúil an-chobhsaí. Is criostail tráchtála é is mó a úsáidtear go forleathan chun léasair ultraivialait ultraivialait agus domhain a ghiniúint faoi láthair, mar shampla solas 222nm, agus tá a phraghas measartha. Mar sin, san obair thaighde seo, roghnaítear BBO mar an ceathrú({24}}criostail glúin armónach). Tabharfar isteach go mion i gCaibidil 4 an teoiric mhionsonraithe ar optaic neamhlíneach agus dearadh paraiméadar na gcriostal dúbailt LBO agus BBO{-.
Bunaithe ar an anailís thuas agus roghnú na meán gnóthachain léasair éagsúla, modhanna caidéalaithe LD, cuas athshondach, Q-modhanna lasctha, agus minicíocht neamhlíneach-tréithe criostail a dhúbailt, moltar bealach teicniúil na hoibre seo: LD end-pumpáilte Nd:YVO₄ agus acousto-na n-oibríochtaí snáthoptaice chun na hoibríochta snáthoptaice a réadú chun na teicneolaíochta Q{4} a bhaint amach. 914nm léasair. Úsáidtear AV-cuas athshondach léasair múnlaithe agus minicíocht LBO-criostail dúbailte-do ghiniúint inmheánach dara-armónach chun aschur léasair 457nm a fháil. Ansin, úsáidtear modh fócasaithe criostail agus lionsa BBO le haghaidh dúbailt minicíocht extracavity de 457nm solas gorm chun aschur léasair 222nm ultraivialait dhomhain a bhaint amach, rud a d'fhéadfadh forbairtí a spreagadh in iarratais solais 222nm uvc.
Fíor 1.15 Léaráid Scéimreach de Struchtúr Bunúsach Léasair Staide Soladach chun Léasair Ultraivialait dhomhain 222nm a Réadú
(Ábhar léaráide: Foinse Caidéil LD → Córas Cúplála → M₁ → Nd:YVO₄ → Acousto-optach Q-athrú → M₂ (LBO) → M → M₃ → BBO → M₄ → 222nm; le 914nm agus cosáin léasair marcáilte 457nm
Caibidil 1 Réamhrá
1.5 PríomhÁbhair an Leabhráin Seo
Tugann an leabhar seo isteach go príomha an teicneolaíocht léasair soladach stáit chun léasair ultraivialait domhain 222nm a ghiniúint tríd an gceathrú-glúin armónach den líne speictreach 914nm den quasi Nd:YVO₄-trí-córas leibhéal le héifeachtacht ard agus struchtúr dlúth, ábhartha do mhargaí atá ag teacht chun cinn mar solas uvc 222 nm. Tá 6 chaibidil sa leabhar, agus seo a leanas an struchtúr agus an príomhábhar.
Caibidil 1 Réamhrá
Tugann sé isteach cúlra taighde agus suntas na léasair ultraivialait domhain banda 222nm, stair forbartha na léasair stáit soladacha go léir, agus díríonn sé ar na príomhtheicneolaíochtaí cur chun feidhme agus forbhreathnú forbartha ar na léasair ultraivialait uile atá soladach. Bunaithe air seo, moltar an bealach teicniúil a ghlactar sa leabhar seo, agus sonraítear príomhfhadhbanna na scéime seo agus treo taighde an leabhair seo.
Caibidil 2 Teoiric agus Anailís ar Éifeacht Theirmeach ar Nd:YVO₄ 914nm Laser
Ag tosú leis an gcothromóid ráta léasair leathleibhéil trí- faoi staid sheasta, tugtar isteach éifeacht ath-ionsú criostail léasair Nd:YVO₄, tionchar an chóimheas méid idir an láthair caidéil agus an waist bhíoma ascalach agus an fad criostail ar fheidhmíocht aschuir léasair 914nm. Ag tosú ón teoiric seoladh teasa, bunaítear samhail de léasair foirceann LD 914nm Nd:YVO₄. Nuair is Gaussach an dáileadh solais caidéil, faightear an réiteach trí mhodh anailíse. Déantar comparáid idir na comhréireanna de na trí fhachtóir, eadhon difríocht innéacs athraonta teochta, bifringence strus, agus leathnú teirmeach an aghaidh deiridh criostail, i nginiúint an éifeacht lionsa teirmeach taobh istigh den mheán gnóthachain, agus déantar a fhad fócasach teirmeach a thomhas go turgnamhach ag an eitleán - modh cuas athshondach comhthreomhar.
Caibidil 3 Acousto-Optic Q-Teicneolaíocht a Athrú agus V-Dearadh Cuas Athshondach Cruthaithe
Bunaítear samhail theoiriciúil den chothromóid ráta acousto-optach Q{-aistrithe 914nm Nd:YVO₄, agus déantar anailís ar na fachtóirí a mbíonn tionchar acu ar leithead bíge an léasair aschuir. Trí ríomh agus ionsamhlú uimhriúil, aistrítear an gaol idir líon na gcáithníní sna leibhéil uachtaracha agus íochtaracha fuinnimh, leithead bíge, agus fuinneamh bíog aonair an acousto léasair snáthoptaice Q 914nm:YVO₄ agus déantar staidéar ar chumhacht an chaidéil agus ar mhinicíocht athrá. Tá teicneolaíocht rialaithe féin-chomhsheasmhach ag baint úsáide as éifeachtaí teirmeach ar cháilíocht léasa chun paraiméadair chuas athshondach a dhearadh. Ag baint úsáide as teoiric chaighdeánach mhaitrís tarchuir ABCD agus coinníollacha cobhsaíochta na cuas athshondach, déantar anailís agus mionphlé ar an athrú ar mhéid an spota ascalaithe ag suíomhanna difriúla i gcuas fillte trí scáthán an léasair agus fad na fo-chuas láimhe.
Caibidil 4 Minicíocht Neamhlíne-Teoiric agus Minicíocht Dhúbailte-Dearadh Criostail a Dhúbailt
Ag tosú ó chothromóidí Maxwell, déantar anailís chórasach ar mheicníocht giniúna na n-éifeachtaí optúla neamhlíneacha, chomh maith leis na coinníollacha meaitseála céim le haghaidh dúbailt minicíochta criostail cineál I agus cineál II, trí mhúnla Lorentz, cothromóid athraonta innéacs, agus an teoiric idirghníomhaíochta idir tonnta leictreamaighnéadacha agus substaintí ábhartha. In éineacht leis an gcothromóid scaipthe agus léiriú na comhéifeachta neamhlíneach éifeachtach, déantar na huillinneacha meaitseála céime agus na comhéifeachtaí neamhlíneacha éifeachtacha de mhinicíocht LBO/BBO-criostail a dhúbailt a úsáidtear chun léasair 457nm agus 222nm a ghiniúint a ríomh go huimhriúil.
Ultraviolet Deep 222 nm Soladach-Teicneolaíocht Stáit Léasair
Caibidil 5 Turgnamh ar Dhoimhneacht Ultraivialait 222nm Soladach-Léasair Stáit
Bunaithe ar an taighde teoiriciúil agus dearadh paraiméadar sna caibidlí roimhe seo, déantar an turgnamh chun an léasair 222nm a bharrfheabhsú. Gcéad dul síos, ag smaoineamh ar mheaitseáil mód, déantar an turgnamh leas iomlán a bhaint as léasair leanúnach 457nm chun aschur léasair leanúnach 457nm a fháil le cumhacht réasúnta ard agus cáilíocht bhíoma maith. Ansin, trí lionsa fócasaithe a roghnú le fad fócasach cuí, fad an chriostail BBO, agus a suíomhanna socrúcháin, déantar dúbailt minicíochta dírithe ar extracavity de léasair 457nm chun léasair leanúnach 222nm a fháil. Ar bhonn an léasair leanúnaigh 457nm, in éineacht le teicneolaíocht malartaithe acousto Q-, athraítear an mhinicíocht modhnúcháin chun an t-aschur léasair bíogach 457nm a fháil a bhfuil an buaicchumhacht uasta aige. Ansin, tá sé dírithe ag lionsa extracavity, agus déantar léasair pulsed 222nm a ghiniúint trí chriostail BBO a dhúbailt trí mhinicíocht. Ina theannta sin, déantar staidéar turgnamhach ar dhíghníomhú baictéir le léasair 222nm pulsed, a ailíníonn le húsáidí praiticiúla solas 222 nm far uvc ar díol agus solas 222nm.
