لیزرهای یونی

لیزرهای یونی

لیزرهای یونی معمولاً از یون های دارای بار مثبت استفاده می کنند که این ماده فعال است. متداول ترین انواع لیزرهای یونی به شرح زیر است:

لیزرهای یونی آرگون از یک لوله خنک کننده با آب به طور معمول حدود 1 متر با پلاسمای آرگون استفاده می کنند که با تخلیه الکتریکی با چگالی جریان بالا ساخته می شود تا درجه بالایی از یونیزاسیون حاصل شود.   آنها می توانند در نور سبز با 514.5 نانومتر و در برخی از طول موج های دیگر مانند 457.9 ، 488.0 یا 351 نانومتر بیش از 20 وات خروجی تولید کنند. بازده انرژی آنها نسبتاً کم است ، به طوری که دهها کیلووات برق برای خروجی سبز چند وات مورد نیاز است و سیستم خنک کننده دارای ابعاد متناظر است. لوله های کوچکتری برای لیزرهای آرگون خنک شده وجود دارد که برای تولید ده ها میلی وات به صدها وات نیاز دارند. از لیزرهای یونی آرگون می توان به عنوان مثال استفاده کرد. برای پمپاژ لیزرهای تیتانیوم یاقوت کبود و لیزرهای رنگ ، و با لیزرهای حالت جامد پمپ شده دیود با فرکانس دو برابر رقابت می کنند.

لیزرهای یونی کریپتون مشابه لیزرهای یونی آرگون است و می تواند توانهای زیادی در 647.1 نانومتر و برخی از طول موج های دیگر را از خود ساطع کند.

لیزرهای یونی به مهمترین لیزرهای گازی قابل مشاهده تعلق دارند و حتی بعضی از آنها به عنوان لیزرهای فرابنفش مناسب هستند. در مقابل ، اکثر لیزرهای گازی دیگر در مادون قرمز ساطع می شوند.

ویژگی های رایج لیزرهای یونی این است که به تحریک با تراکم توان نسبتاً زیاد نیاز دارند. یک افزایش کافی کافی معمولاً فقط در رژیمی حاصل می شود که توان خروجی حداقل حدود 1 وات باشد و چندین کیلووات برق نیز مصرف شود. مقدار زیادی از گرمای اتلاف شده باید با یک سیستم خنک کننده لیزری موثر کاهش یابد.

متأسفانه چگالی توان بالا و دمای بالای پلاسما با طول عمر نسبتاً محدودی از لوله لیزر گران قیمت همراه است - غالباً زیر 1000 ساعت. این همراه با مصرف زیاد برق منجر به هزینه های عملیاتی نسبتاً بالایی می شود. بنابراین ، چنین لیزرهایی با لیزرهای حالت جامد پمپ شده دیود و فرکانس دو برابر جایگزین شده اند.

به دلیل گرم شدن قابل توجه لوله ، برای دستیابی به عملکرد پایدار ، اغلب به زمان گرم شدن نسبتاً طولانی نیاز است.

دستیابی به عملکرد تک فرکانس با لیزرهای یونی معمولاً دشوار است ، زیرا طول لوله مورد نیاز طولانی منجر به محدوده طیفی کوچک طنین انداز لیزر می شود ، در حالی که گسترش قابل توجه داپلر انتقال لیزر مانع عملکرد عرض باریک می شود.