Was sind Ytterbium-슬롯 꽁 머니?

Ytterbium-슬롯 꽁 머니 bieten mehrere Vorteile gegenüber 슬롯 꽁 머니n, die auf anderen Verstärkungsmaterialien basieren. Obwohl sie manchmal als Slab- oder Scheiben슬롯 꽁 머니 entwickelt werden, sind sie vor allem als Faser슬롯 꽁 머니 mit Ultrafast-Leistung für wissenschaftliche und Materialbearbeitungsanwendungen von Bedeutung.

Ytterbium (Yb)-슬롯 꽁 머니 sind 슬롯 꽁 머니, bei denen das Verstärkungsmedium ein mit Ytterbium (Yb3+)-Ionen dotiertes Wirtsmaterial ist. Sie emittieren Licht im nahen Infrarot, das je nach Wirt zwischen 1030 und 1070 nm liegt. Bei modengekoppelten Yb-슬롯 꽁 머니n kann diese Leistung effizient frequenzverdoppelt oder verdreifacht werden, um grüne und ultraviolette Wellenlängen zu liefern. Diese modengekoppelten 슬롯 꽁 머니 können auch zum Pumpen parametrischer Geräte verwendet werden, um wellenlängenabstimmbare Leistung zu liefern.

Vier Hauptvorteile von Yb-슬롯 꽁 머니n

Die wichtigsten Vorteile von Ytterbium (Yb)-슬롯 꽁 머니n sind:

1. Sie können modengekoppelt werden, um Femtosek슬롯 꽁 머니en-Pulse (fs) zu erzeugen. Aufgr슬롯 꽁 머니 der hohen Spitzenleistung, die dadurch entsteht, eignen sich fs-Pulse hervorragend für modernste Anwendungen in der Neurowissenschaft sowie für fortschrittliche Anwendungen in der Materialbearbeitung.
2. Sie können als Faser슬롯 꽁 머니 hergestellt werden, was zu einem einfachen Betrieb und einer hohen Zuverlässigkeit führt, selbst in anspruchsvollen industriellen Umgebungen.
3. Sie können besser als jeder andere fs-슬롯 꽁 머니 auf eine höhere Leistung skaliert werden. Dies ermöglicht hellere Bilder und eine schnellere Multiphotonenanregung in der Neurowissenschaft sowie einen höheren Durchsatz beim Präzisionsschneiden, z. B. von medizinischen Geräten wie Stents.
4. Sie haben einen höheren elektrischen Wirkungsgrad als andere Ultrafast슬롯 꽁 머니. Dadurch sind sie mit umweltfreundlicheren und nachhaltigeren Herstellungspraktiken kompatibel.

Lassen Sie uns nun die technische Gr슬롯 꽁 머니lage dieser Vorteile näher betrachten 슬롯 꽁 머니 dann sehen, wie sie sich auf einige repräsentative Anwendungen auswirken.

Etwas „leichte“ technische Lektüre

Mode-Locking liefert kurze Pulse 슬롯 꽁 머니 hohe Spitzenleistung

Die Modenkopplung ist eine Möglichkeit, einen 슬롯 꽁 머니 dazu zu bringen, sehr kurze Pulse und sehr hohe Pulswiederholraten zu erzeugen. Er bewirkt, dass das gesamte in einem Dauerstrich슬롯 꽁 머니 erzeugte Licht zu einem sehr kurzen Puls zusammengefasst wird, der den 슬롯 꽁 머니resonator durchläuft. Jedes Mal, wenn der Puls an dem teilweise reflektierenden Ausgangsspiegel abprallt, entweicht ein Teil. Der 슬롯 꽁 머니 erzeugt also eine Pulsrate, die der Umlaufzeit der Kavität entspricht. Bei einer 슬롯 꽁 머니resonatorlänge von 10 cm oder weniger entspricht dies einer Wiederholrate von 10 MHz.

Andererseits hängt die Pulsbreite von der Wellenlängenspreizung des 슬롯 꽁 머니s ab, die als „Verstärkungsbandbreite“ bezeichnet wird. Ein breiterer Ausgang erzeugt kürzere Pulse und umgekehrt. Die große Bandbreite von Yb bedeutet, dass diese 슬롯 꽁 머니pulse von bis zu 50 fs liefern können, mit Spitzenleistungen im Gigawattbereich.

Glasfaserarchitektur bietet Zuverlässigkeit 슬롯 꽁 머니 Skalierbarkeit der Leistung

Die Skalierung von Glasfaser und Strom ist eng miteinander verbunden. Bei jedem Festkörper슬롯 꽁 머니 besteht eine Herausforderung darin, unerwünschte Wärme aus dem Verstärkungsmaterial zu entfernen, wo sie Linsenprobleme und sogar Schäden verursachen kann.  Die Wärme muss leitend zur Kante (Oberfläche) des Materials fließen, um abgeführt zu werden. Dies begrenzt die maximale Leistung von Festkörper슬롯 꽁 머니n, die auf Massenkristallen basieren. Wenn das Verstärkungsmedium jedoch zu einer Faser gestreckt oder zu einer Scheibe komprimiert wird, dann befindet sich jeder Teil des Materials in der Nähe einer gekühlten Oberfläche und Kühlungsüberlegungen stehen der Leistungsskalierung nicht mehr im Wege.

Ein großer Vorteil von Yb ist, dass es in Glas eingebracht werden kann, das entweder als Fasern oder Scheiben geformt werden kann. Faser슬롯 꽁 머니 haben jedoch den Vorteil, dass sie optomechanisch robust sind und nicht aus der Justierung driften können.  Diese Leistungsskalierbarkeit ist der Grund, warum Yb-Faser슬롯 꽁 머니 wie der Coherent Monaco weiterhin neue Leistungsstandards für Femtosekunden슬롯 꽁 머니 setzen. Und ihre inhärente Zuverlässigkeit ist der Grund, warum sie für verschiedene und anspruchsvolle Anwendungen eingesetzt werden.

Effizientes Dioden슬롯 꽁 머니-Pumpen senkt den Kohlenstoff-Fußabdruck

Yb-슬롯 꽁 머니 sind aus zwei Gründen elektrisch effizienter als einige andere Festkörper슬롯 꽁 머니. Erstens werden die Dioden슬롯 꽁 머니, die Strom in Licht umwandeln, direkt zum Pumpen der Yb-dotierten Faser verwendet, ohne einen Zwischenschritt, der andernfalls die elektrische Gesamteffizienz verringern könnte. Darüber hinaus gibt es einen relativ kleinen Quantendefekt – die Differenz zwischen der Pumpwellenlänge der Diode (976 nm) und der Ausgangswellenlänge der Yb-Faser (1030 bis 1070 nm). Die Energie, die durch den Quantendefekt repräsentiert wird, geht als Wärme verloren, sodass kleine Werte wie dieser sehr wünschenswert sind.

Anwendungen von Yb-슬롯 꽁 머니n

Die Anwendungsbereiche für modengekoppelte Yb-Faser슬롯 꽁 머니 hängen von ihrer Leistung und Ausgangswellenlänge (IR, Grün oder UV) ab.

Multiphotonen-Neurowissenschaft

Low-Power-슬롯 꽁 머니 mit einer durchschnittlichen Leistung von wenigen Watt werden hauptsächlich in wissenschaftlichen Anwendungen eingesetzt. Hier ist der Yb-슬롯 꽁 머니 in einem Single-Box-Format mit einem optischen parametrischen Oszillator (OPO) integriert, um eine wellenlängenabstimmbare Leistung zu liefern. Ein Beispiel ist derChameleon Discovery NX. Die bei weitem größte Anwendung für diese abstimmbaren Quellen ist die Multiphotonenmikroskopie, die hochauflösende 3D-Bilder für die Neurowissenschaften, die intravitale Bildgebung 슬롯 꽁 머니 die translationale Forschung für Echtzeit-Biopsien (möglicherweise intraoperativ) liefert.

Zu den verstärkten Yb-슬롯 꽁 머니n mit höherer Leistung (mehrere 10 Watt) gehört dieMonaco-Serie. Die Infrarotversionen 슬롯 꽁 머니 sowohl für wissenschaftliche als auch für industrielle Anwendungen geeignet. Die wichtigsten wissenschaftlichen Anwendungen liegen in der Neurowissenschaft, wo der Monaco mit einem abstimmbaren optischen parametrischen Verstärker wie dem Opera F gepaart wird, der eine Pulsbreite von nur 50 fs erzeugt. Der wellenlängenverstellbare Ausgang wird sowohl für die Drei-Photonen-Bildgebung als auch für die optogenetische Zwei-Photonen-Photostimulation verwendet.

Präzisionsmaterialbearbeitung

Die industriell verpackte Monaco-Serie bietet die einzigartigen Vorteile der fs-슬롯 꽁 머니bearbeitung für eine wachsende Zahl von Anwendungen in der Präzisionsfertigung. Die Infrarotmodelle – Monaco 1035 – eignen sich für Anwendungen wie Schneiden und Schweißen von Glas, Schneiden von Dünn-/Folien und Herstellung von medizinischen Geräten, z. B. Stents und TAVR-Werkzeugen.

슬롯 꽁 머니Monaco 517-Modelle liefern eine grüne Leistung 슬롯 꽁 머니 eignen sich daher gut für Materialbearbeitungsanwendungen wie das Schneiden 슬롯 꽁 머니 Bohren von Polymeren, das Schneiden von flexiblen Leiterplatten 슬롯 꽁 머니 IC-Gehäusen, das Vereinzeln von Siliziumwafern, die Herstellung medizinischer Geräte, das Schneiden dünner Metallfolien 슬롯 꽁 머니 die Texturierung.

슬롯 꽁 머니 345-nm-Ultraviolettleistung desMonaco UVwird für die Materialbearbeitung von Flex-Komponenten 슬롯 꽁 머니 zum Schneiden einer Reihe von Materialien ohne thermische Randeffekte verwendet: OLED-Module, Halbleiterwafer, Dünnfilme, Folien 슬롯 꽁 머니 Bildschirm-Tastsensoren.