이상적인 자기광학 소재인 테르븀 스칸듐 알루미늄 가넷(TSAG) 결정은 차세대 파이버 레이저의 핵심 아이솔레이터 소재입니다. 테르븀 갈륨 가넷(TGG) 결정과 비교했을 때 TSAG는 더 높은 베르데 상수와 더 낮은 흡수 손실을 제공하여 더 하이엔드 애플리케이션에서 TGG를 대체하고 자기광학 소재 분야의 주류 선택이 될 유망한 후보가 되었습니다.
더 높은 베르데 상수
TSAG 크리스털의 가장 주목할 만한 장점 중 하나는 높은 Verdet 상수입니다. 1064nm 파장에서 TSAG의 Verdet 상수는 48 rad·T⁻¹·m⁻¹에 도달하여 TGG 크리스털보다 약 20% 높습니다. 이 특성 덕분에 TSAG는 Faraday 회전기와 광학 분리기에서 더 강력한 자기 광학 효과를 달성하여 장치의 크기와 무게를 크게 줄일 수 있습니다.
흡수 손실 감소
고출력 레이저 응용 분야에서 재료의 광학 손실은 시스템의 효율성과 안정성에 영향을 미칩니다. 흡수 손실 저흡수성 TSAG 1064nm 파장의 결정은 3000ppm/cm 미만으로 TGG 결정보다 상당히 낮습니다. 레이저 전송 중 에너지 손실을 효과적으로 줄이고 시스템의 전반적인 효율성을 개선할 수 있습니다. 낮은 흡수 손실은 또한 열 효과를 최소화하여 고출력 환경에서 장치의 안정성을 더욱 향상시킵니다.
우수한 열 성능 및 낮은 열 유도 복굴절
TSAG 크리스털은 뛰어난 열 성능을 보유하고 있어 고출력 레이저로 인한 열 효과를 효과적으로 저항할 수 있습니다. 낮은 열 유도 복굴절률은 레이저 빔의 품질과 안정성을 크게 개선하여 열 효과로 인한 빔 왜곡과 에너지 손실을 방지합니다. 반면 TGG 크리스털은 고출력 조건에서 열 효과에 더 취약하여 성능이 저하됩니다.
더욱 컴팩트한 장치 디자인
더 높은 Verdet 상수와 더 낮은 흡수 손실로 인해 TSAG 크리스털을 기반으로 하는 광 아이솔레이터와 패러데이 회전기는 더 컴팩트한 디자인을 달성할 수 있습니다. 이는 장치의 부피와 무게를 줄일 뿐만 아니라 재료 비용과 제조 복잡성도 낮춥니다. 산업용 레이저 장비나 광섬유 통신 시스템과 같이 공간 제약이 있는 고출력 레이저 시스템의 경우 TSAG의 이러한 이점은 특히 중요합니다.
광범위한 응용 전망
TSAG 크리스털은 뛰어난 성능을 갖추고 있어 고출력 레이저, 광섬유 통신, 레이저 처리 및 의료 장비에 광범위한 적용 가능성이 있습니다. 패러데이 회전기 및 광학 절연기에서 TSAG는 효율적인 광학 절연 및 편광 제어를 가능하게 하여 레이저 시스템의 안정적인 작동을 위한 중요한 지원을 제공합니다. 또한 TSAG는 초고속 레이저, 양자 기술 및 광학 감지와 같은 신흥 분야에서 큰 잠재력을 보여줍니다.
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