6. Phương pháp nghiên cứu
3.5.2.3.Cấu tạo của Laser Yb:YAG
GVHD: Hoàng Hữu Hòa SVTH: Lê Thị Bích Liên
a) Môi trường hoạt chất
Môi trường hoạt chất của laser Yb: YAG là tinh thể Yttrium Aluminium
Garnet Y3Al5O12, trong đó một số ion Y3+ được thay thế bởi ion Yb3+. Y3Al5O12
đóng vai trò là chất nền, ion Yb3+ đóng vai trò là tâm hoạt chất phát ra laser.
Dùng Y3Al5O12 làm chất nền vì phổ huỳnh quang của Y3Al5O12 chứa vùng
bước sóng của Yb3+. Nồng độ ion Yb3+ pha vào chiếm khoảng 6.5%, rất lớn so
với laser rắn khác sử dụng chất nền là YAG. Số ion Yb3+ trên một đơn vị khối lượng: 8.97 × 1020/cm3. Nồng độ ion Yb3+ rất lớn nên ta không thể bỏ qua tương tác giữa các ion Yb3+, vậy các ion Yb3+ ngoài tương tác với nhau chúng
còn chịu tác dụng của trường tinh thể chất nền.
b) Buồng cộng hưởng
- Buồng cộng hưởng của laser Yb: YAG cũng giống với buồng cộng hưởng của Laser rắn khác là buồng cộng hưởng quang học.
Laser Yb: YAG có phổ phát xạ laser rộng nên nó được ứng dụng để tạo
ra xung laser cực ngắn, lúc đó buồng cộng hưởng được cải biên theo yêu cầu đặt ra.
c) Nguồn bơm
Laser Yb: YAG hoạt động ở sơ đồ 3 mức năng lượng. Để laser này hoạt động thì cần bơm ở hai bước sóng 968 nm và 941 nm. Vạch 941 nm thường được ưu tiên để bơm bằng diode vì nó có cường độ lớn. Dùng laser GaAs hoặc laser InGaAs để bơm dọc tại bước sóng 943 nm rất tốt, cũng có thể bơm bằng
laser Ti: Sapphire. Hiệu suất quang rất cao gần 60% do hiệu suất bơm lượng tử
cao: 91.5% p q p h n h
GVHD: Hoàng Hữu Hòa SVTH: Lê Thị Bích Liên
Với p, lần lượt là bước sóng bơm và bước sóng hấp thụ, nq là hiệu suất bơm lượng tử.