Avec le développement rapide de la technologie laser solide haute puissance, les exigences de performance des matériaux diélectriques laser augmentent de jour en jour. En tant que matériau doté de propriétés physiques et chimiques uniques, la céramique transparente a montré un grand potentiel d'application dans le domaine laser en raison de ses avantages de faible énergie de phonons, de faible coefficient de dilatation thermique, de conductivité thermique élevée et de faible seuil de dommage. Surtout dans la recherche d'une puissance élevée, d'un rendement élevé et d'une sortie d'impulsions ultra-courtes des lasers à semi-conducteurs, les matériaux céramiques transparents sont devenus le centre de la recherche.
Excellentes propriétés de la céramique transparente
Faible énergie de phonons : cette fonctionnalité permet de réduire les pertes de transition non radiatives pendant la transmission laser et d'améliorer l'efficacité du laser.
Faible coefficient de dilatation thermique : aide à maintenir la stabilité dimensionnelle du support laser sous un fonctionnement à haute puissance, réduisant ainsi la distorsion optique causée par la contrainte thermique.
Conductivité thermique élevée : il peut dissiper efficacement la chaleur générée pendant le fonctionnement du laser, évitant ainsi la baisse des performances et les dommages aux composants causés par l'accumulation de chaleur.
Faible seuil de dégâts (ici il devrait être écrit à tort "seuil de dégâts élevé", corrigé par "seuil de dégâts élevé") : Être capable de résister à une intensité lumineuse élevée sans être détruit est la clé de la préparation de lasers de haute puissance.
Technologie de préparation des céramiques transparentes
Défi du point de fusion élevé et utilisation du point de changement de phase : le point de fusion de ce matériau atteint 2 400 °C, ce qui est difficile à préparer par un processus de croissance monocristalline. Cependant, son point de transition de phase est inférieur au point de fusion, ce qui permet d'obtenir la préparation de matériaux céramiques transparents à une température inférieure de 1 500 °C à 1 700 °C grâce au processus de préparation de la céramique.
Préparation de supports à gain de grand volume : le processus de préparation de la céramique réduit non seulement la difficulté de préparation, mais facilite également l'obtention de supports à gain de grand volume et de haute qualité, ce qui est crucial pour la construction de systèmes laser haute puissance.
Perspective d'application du laser haute puissance
Puissance de sortie élevée : la conductivité thermique élevée de la céramique transparente et les caractéristiques de préparation facile en grands volumes constituent une base matérielle pour obtenir une sortie laser de haute puissance.
Haute efficacité et impulsion ultra-courte : ses excellentes propriétés physiques en font un matériau idéal pour la préparation de lasers à haute efficacité et à impulsions ultra-courtes, ce qui devrait favoriser la large application de la technologie laser dans la recherche scientifique et l'industrie. , médical et autres domaines.
En résumé, les céramiques transparentes ont montré de larges perspectives d’application dans le domaine des lasers haute puissance en raison de leurs propriétés physiques et chimiques uniques et de leur processus de préparation relativement simple. Avec les progrès continus de la science des matériaux et de la technologie laser, les matériaux céramiques transparents joueront un rôle de plus en plus important dans l'amélioration des performances du laser et l'élargissement des domaines d'application du laser. À l'avenir, en optimisant davantage le processus de préparation, en explorant de nouveaux systèmes de matériaux et en étudiant en profondeur ses propriétés physiques du laser, il devrait promouvoir la technologie laser de haute puissance à un nouveau niveau et apporter davantage de progrès scientifiques et technologiques et d'innovations. applications pour la société humaine.
