고체 고출력 레이저 기술의 급속한 발전으로 인해 레이저 유전체 재료의 성능 요구 사항이 날로 증가하고 있습니다. 독특한 물리적, 화학적 특성을 지닌 재료의 일종인 투명 세라믹은 낮은 포논 에너지, 낮은 열팽창 계수, 높은 열 전도성 및 낮은 손상 임계값 등의 장점으로 인해 레이저 분야에서 큰 응용 가능성을 보여주었습니다. 특히 고체 레이저의 고출력, 고효율, 초단펄스 출력을 추구하는 데 있어 투명 세라믹 소재가 연구의 초점이 되었습니다.

투명 세라믹의 우수한 물성

낮은 포논 에너지: 이 기능은 레이저 전송 중 비방사 전이 손실을 줄이고 레이저 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

낮은 열팽창 계수: 고출력 작동 시 레이저 매질의 치수 안정성을 유지하고 열 응력으로 인한 광학 왜곡을 줄이는 데 도움이 됩니다.

높은 열 전도성: 레이저 작동 중에 발생하는 열을 효과적으로 분산시켜 열 축적으로 인한 성능 저하 및 부품 손상을 방지할 수 있습니다.

낮은 손상 임계값(여기서는 "높은 손상 임계값"으로 잘못 표기해야 함, "높은 손상 임계값"으로 수정): 파괴되지 않고 높은 광도를 견딜 수 있는 것이 고출력 레이저 준비의 핵심입니다.

투명 세라믹 제조기술

고융점 및 상변화점 활용에 대한 도전: 이 물질의 융점은 2400°C로 높아 단결정 성장 공정으로는 제조가 어렵습니다. 그러나 상전이점이 녹는점보다 낮아 세라믹 제조공정을 통해 1500~1700℃의 낮은 온도에서도 투명한 세라믹 소재의 제조가 가능하다.

대용량 게인 미디어 준비: 세라믹 준비 프로세스는 준비의 어려움을 줄일 뿐만 아니라 고출력 레이저 시스템 구축에 중요한 대용량 및 고품질 게인 미디어를 쉽게 얻을 수 있습니다.

고출력 레이저의 응용전망

고출력: 투명 세라믹의 높은 열전도율과 쉽게 대량으로 제조할 수 있는 특성은 고출력 레이저 출력을 달성하기 위한 재료 기반을 제공합니다.

고효율 및 초단 펄스: 우수한 물리적 특성으로 인해 고효율 초단 펄스 레이저 제조에 이상적인 소재로, 과학 연구, 산업 분야에서 레이저 기술의 폭넓은 적용을 촉진할 것으로 기대됩니다. , 의료 및 기타 분야.

요약하면, 투명 세라믹은 독특한 물리적, 화학적 특성과 상대적으로 간단한 준비 공정으로 인해 고출력 레이저 분야에서 광범위한 응용 가능성을 보여주었습니다. 재료 과학과 레이저 기술이 지속적으로 발전함에 따라 투명 세라믹 재료는 레이저 성능을 향상하고 레이저 응용 분야를 확장하는 데 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다. 앞으로는 준비 공정을 더욱 최적화하고 새로운 재료 시스템을 탐구하며 레이저 물리적 특성에 대한 심층적인 연구를 통해 고출력 레이저 기술을 새로운 차원으로 끌어올리고 더욱 과학적이고 기술적인 진보와 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다. 인간사회를 위한 응용.