The ytterbium +3 ion is used as a d

The ytterbium +3 ion is used as a doping material in active laser media, specifically in solid state lasers and double clad fiber lasers. Ytterbium lasers are highly efficient, have long lifetimes and can generate short pulses; ytterbium can also easily be incorporated into the material used to make the laser.[28] Ytterbium lasers commonly radiate in the 1.06–1.12 µm band being optically pumped at wavelength 900 nm–1 µm, dependently on the host and application. The small quantum defect makes ytterbium a prospective dopant for efficient lasers and power scaling.[29]

The kinetic of excitations in ytterbium-doped materials is simple and can be described within the concept of effective cross-sections; for most ytterbium-doped laser materials (as for many other optically pumped gain media), the McCumber relation holds,[30][31][32] although the application to the ytterbium-doped composite materials was under discussion.[33][34]

Usually, low concentrations of ytterbium are used. At high concentrations, the ytterbium-doped materials show photodarkening[35] (glass fibers) or even a switch to broadband emission[36] (crystals and ceramics) instead of efficient laser action. This effect may be related with not only overheating, but also with conditions of charge compensation at high concentrations of ytterbium ions.[37]

Much progress has been made in the power scaling Lasers and Amplifiers produced with ytterbium (Yb) doped optical fibers. Power levels have increased from the 1 kW regimes due to the advancements in components as well as the Yb doped fibers themselves. Fabrication of Low NA, Large Mode Area (LMA) fibers enable achievement of near perfect beam qualities (M2

Kết quả (Việt) 1:

Các ion ytterbi + 3 được sử dụng như một vật liệu doping trong laser hoạt động truyền thông, đặc biệt ở trạng thái rắn laser và đôi sợi clad laser. Ytterbi laser có hiệu quả cao, có thời gian sống lâu và có thể tạo ra các xung ngắn; Ytterbi cũng dễ dàng có thể được tích hợp vào các vật liệu được sử dụng để làm cho laser. [28] ytterbi laser thường tỏa trong 1,06-1,12 μm dải được bơm quang ở bước sóng 900 nm-1 μm, dependently trên các máy chủ lưu trữ và ứng dụng. Các khiếm khuyết nhỏ tử làm cho ytterbi tiềm năng rộng cho laser hiệu quả và sức mạnh rộng. [29]Kinetic excitations doped ytterbi vật liệu đơn giản và có thể được mô tả trong các khái niệm về mặt hiệu quả; Đối với hầu hết các vật liệu doped ytterbi laser (đối với nhiều phương tiện khác của bơm quang học tăng), mối quan hệ McCumber nắm giữ, [30] [31] [32] mặc dù ứng dụng vật liệu composite doped ytterbi thảo luận. [33] [34]Thông thường, các nồng độ thấp của ytterbi được sử dụng. Ở nồng độ cao, vật liệu doped ytterbi Hiển thị photodarkening [35] (sợi thủy tinh) hay thậm chí là một chuyển đổi cho băng thông rộng phát thải [36] (tinh và gốm sứ) thay vì hành động hiệu quả laser. Hiệu ứng này có thể liên quan với quá nóng không chỉ, mà còn với các điều kiện của phí bồi thường ở các nồng độ cao của các ion ytterbi. [37]Nhiều tiến bộ đã được thực hiện trong khả năng mở rộng quy mô laser và bộ khuếch đại sản xuất với ytterbi (Yb) doped sợi quang học. Cấp điện đã tăng từ chế độ kW 1 do sự tiến bộ trong các thành phần cũng như Yb sườn sợi bản thân mình. Chế tạo thấp na, các khu vực chế độ lớn (MÙA) sợi sử tích gần phẩm chất hoàn hảo chùm (M2 < 1.1) tại cấp điện của 1.5 kW đến hơn 2 kW tại ~ 1064 nm trong một cấu hình băng thông rộng. [38] ytterbi doped MÙA sợi cũng có những lợi thế của một lớn hơn chế độ trường đường kính (MFD) mà phủ nhận những tác động của các hiệu ứng phi tuyến chẳng hạn như kích thích Brillouin tán xạ (SBS) và kích thích Raman tán xạ (SRS), mà giới hạn thành tích cao hơn năng lượng và mức độ, và cung cấp một lợi thế khác biệt hơn chế độ đơn doped ytterbi sợi.Để đạt được cấp điện cao hơn trong các hệ thống sợi ytterbi dựa trên tất cả các yếu tố sợi phải được xem xét. Chúng chỉ có thể đạt được thông qua tối ưu hóa của tất cả các ytterbi sợi tham số, khác nhau, từ các thiệt hại nền tảng cốt lõi các tính chất hình học, để giảm thiểu tổn thất splice trong khoang. Sức mạnh rộng cũng đòi hỏi tối ưu hóa kết hợp thụ sợi trong khoang quang. [39] việc tối ưu hóa của ytterbi-doped kính chính nó thông qua máy chủ kính phân tử khác nhau cũng đóng một phần lớn trong việc giảm mất nền kính, những cải tiến trong dốc hiệu quả các chất xơ và hiệu suất được cải thiện photodarkening. Tất cả đều đóng góp vào mức độ gia tăng sức mạnh trong hệ thống 1 μm.

Kết quả (Việt) 2:

Các ytterbium 3 ion được sử dụng như một nguyên liệu doping trong phương tiện truyền thông bằng laser hoạt động, đặc biệt trong các laser trạng thái rắn và đôi laser sợi mạ. Laser ytterbium là hiệu quả cao, có thời gian sống lâu dài và có thể tạo ra các xung ngắn; ytterbium cũng có thể dễ dàng tích hợp vào các vật liệu sử dụng để làm cho laser. [28] Laser ytterbium thường tỏa trong ban nhạc 1,06-1,12 mm được bơm quang học ở bước sóng 900 nm-1 micron, dependently trên các máy chủ và ứng dụng. Các khiếm khuyết lượng tử nhỏ làm ytterbium một dopant tiềm năng cho laser hiệu quả và nhân rộng quyền lực [29].

Các động lực của các kích thích vật liệu ytterbium-pha tạp là đơn giản và có thể được mô tả trong các khái niệm về hiệu quả đường giao nhau; cho hầu hết các vật liệu laser ytterbium-pha tạp (như đối với nhiều phương tiện truyền thông tăng bơm quang học khác), các mối quan hệ McCumber giữ, [30] [31] [32] mặc dù các ứng dụng cho vật liệu composite ytterbium-pha tạp đã được thảo luận. [33] [ 34]

Thông thường, nồng độ thấp của ytterbium được sử dụng. Ở nồng độ cao, các vật liệu ytterbium-pha tạp hiện photodarkening [35] (sợi thủy tinh) hoặc thậm chí một chuyển đổi để phát băng thông rộng [36] (tinh và gốm sứ) thay vì hoạt động của laser hiệu quả. Hiệu ứng này có thể liên quan với không chỉ quá nóng, nhưng cũng với điều kiện bồi thường phí ở nồng độ cao của các ion ytterbium. [37]

Phần lớn những tiến bộ đã đạt được trong các laser công suất rộng và khuếch đại được sản xuất với ytterbium sợi quang (Yb) pha tạp. Mức công suất đã tăng từ chế độ kW 1 do những tiến bộ trong thành phần cũng như các sợi pha tạp Yb mình. Chế tạo thấp NA, Khu Chế độ lớn (LMA) Sợi cho phép đạt được gần phẩm chất chùm sáng hoàn hảo (M2 <1.1) ở mức công suất 1,5 kW đến lớn hơn 2 kW tại ~ 1064 nm trong một cấu hình băng thông rộng. [38] Sợi LMA ytterbium-pha tạp cũng có những lợi thế của một đường kính chế độ lớn hơn trường (MFD) mà phủ nhận những tác động của hiệu ứng phi tuyến như kích thích Brillouin tán xạ (SBS) và kích thích tán xạ Raman (SRS), trong đó hạn chế việc đạt được các mức năng lượng cao hơn, và cung cấp một lợi thế hơn sợi ytterbium-doped chế độ duy nhất.

để đạt được mức năng lượng cao hơn trong hệ thống cáp ytterbium dựa trên tất cả các yếu tố của sợi phải được xem xét. Đây chỉ có thể đạt được thông qua tối ưu hóa tất cả các thông số sợi ytterbium, khác nhau, từ những thiệt hại nền cốt lõi để các thuộc tính hình học, để giảm thiểu thiệt hại mối nối trong khoang. Nguồn nhân rộng cũng yêu cầu tối ưu hóa phù hợp với sợi thụ động trong khoang quang học. [39] Việc tối ưu hóa của kính ytterbium-doped bản thân thông qua sửa đổi kính máy chủ của các tạp chất khác nhau cũng đóng một vai trò lớn trong việc làm giảm sự mất mát nền của kính, cải thiện hiệu quả độ dốc của chất xơ và cải thiện hiệu suất photodarkening. Tất cả đều góp phần vào mức năng lượng tăng lên trong 1 micron hệ thống.