Cum să optimizezilasere în stare solidă
Optimizarea laserelor în stare solidă implică mai multe aspecte, iar următoarele sunt câteva dintre principalele strategii de optimizare:
1. Selectarea formei optime a cristalului laser: bandă: suprafață mare de disipare a căldurii, favorabilă gestionării termice. fibră: raport suprafață mare/volum, eficiență ridicată a transferului de căldură, dar acordați atenție forței și stabilității la instalare a fibrei optice. tablă: grosimea este mică, dar efectul forței trebuie luat în considerare la instalare. tijă rotundă: suprafața de disipare a căldurii este, de asemenea, mare, iar stresul mecanic este mai puțin afectat. concentrația de dopare și ioni: optimizați concentrația de dopare și ionii cristalului, modificați fundamental eficiența de absorbție și conversie a cristalului în lumina pompei și reduceți pierderile de căldură.
2. Optimizarea managementului termic - Mod de disipare a căldurii: răcirea cu lichid prin imersie și răcirea cu gaz sunt moduri comune de disipare a căldurii, care trebuie selectate în funcție de scenariile specifice ale aplicației. Luați în considerare materialul sistemului de răcire (cum ar fi cuprul, aluminiul etc.) și conductivitatea sa termică pentru a optimiza efectul de disipare a căldurii. Controlul temperaturii: Utilizarea termostatelor și a altor echipamente pentru a menține laserul într-un mediu cu temperatură stabilă, pentru a reduce impactul fluctuațiilor de temperatură asupra performanței laserului.
3. Optimizarea modului de pompare în selecția modului de pompare: pomparea laterală, pomparea unghiulară, pomparea frontală și pomparea frontală sunt moduri de pompare comune. Pompa frontală are avantajele unei eficiențe ridicate de cuplare, a unei eficiențe ridicate de conversie și a unui mod de răcire portabil. Pomparea laterală este benefică pentru amplificarea puterii și uniformitatea fasciculului. Pomparea unghiulară combină avantajele pompării frontale și ale pompării laterale. Focalizarea fasciculului pompei și distribuția puterii: Optimizați focalizarea și distribuția puterii fasciculului pompei pentru a crește eficiența pompării și a reduce efectele termice.
4. Design optimizat al rezonatorului cuplat cu ieșirea: selectați reflectivitatea și lungimea corespunzătoare a oglinzii cavității pentru a obține o ieșire multi-mod sau mono-mod a laserului. Ieșirea modului longitudinal unic se realizează prin ajustarea lungimii cavității, iar puterea și calitatea frontului de undă sunt îmbunătățite. Optimizarea cuplajului de ieșire: Reglați transmitanța și poziția oglinzii de cuplare de ieșire pentru a obține o ieșire de înaltă eficiență a laserului.
5. Optimizarea materialelor și a procesului Selectarea materialelor: În funcție de nevoile aplicației laserului, se selectează materialul adecvat pentru mediul de amplificare, cum ar fi Nd:YAG, Cr:Nd:YAG etc. Noile materiale, cum ar fi ceramica transparentă, prezintă avantajele unei perioade scurte de preparare și ale unui dopaj ușor în concentrație mare, care merită atenție. Procesul de fabricație: Utilizarea echipamentelor și tehnologiei de procesare de înaltă precizie pentru a asigura acuratețea procesării și precizia de asamblare a componentelor laserului. Prelucrarea și asamblarea fină pot reduce erorile și pierderile pe calea optică și pot îmbunătăți performanța generală a laserului.
6. Evaluarea și testarea performanței Indicatori de evaluare a performanței: inclusiv puterea laserului, lungimea de undă, calitatea frontului de undă, calitatea fasciculului, stabilitatea etc. Echipament de testare: Utilizarecontor de putere optic, spectrometru, senzor de front de undă și alte echipamente pentru a testa performanțalaserPrin testare, problemele laserului sunt identificate la timp și se iau măsurile corespunzătoare pentru optimizarea performanței.
7. Inovație și tehnologie continuă Urmărirea inovației tehnologice: acordați atenție celor mai recente tendințe tehnologice și tendințelor de dezvoltare în domeniul laserelor și introduceți noi tehnologii, materiale noi și procese noi. Îmbunătățire continuă: Îmbunătățire și inovație continuă pe baza datelor existente și îmbunătățirea constantă a performanței și a nivelului de calitate al laserelor.
În concluzie, optimizarea laserelor în stare solidă trebuie să pornească de la mai multe aspecte, cum ar ficristal laser, managementul termic, modul de pompare, cuplarea rezonatorului și a ieșirii, materialul și procesul, precum și evaluarea și testarea performanței. Prin politici cuprinzătoare și îmbunătățire continuă, performanța și calitatea laserelor în stare solidă pot fi îmbunătățite continuu.
Data publicării: 19 noiembrie 2024