Dióda pumpált CW: Rugalmas és hatékony fényforrás opció!

Az ND-adalékolt kristályokat és szemüvegeket, például ND: YAG-t (neodímium: YTTRIMALUM-GARNET) már régóta használják lézer-erősítő anyagként. Az optikailag szivattyúzva 1 um közelében képesek előállítani a kimeneti hullámhosszokat, míg a neodímium gerjesztett állapotának élettartama támogatja mind a folyamatos hullám, mind az impulzusos (q-kapcsolt) működést.

A hagyományos lézerekben az intenzív flash lámpák és ívlámpák kimenetele hengeres lézerkristályrúdra összpontosít, hogy erősítő modult képezzen. Ezt a modult ezután a lézerüregbe helyezik, amely általában több hüvelyk hosszú, és nagy reflektorok és részleges reflektorok vagy kimeneti csatlakozók határolják meg.

Ez a megközelítés azonban számos kihívással néz szembe. Először is, a szivattyú fény nem hatékony, ami elsősorban annak köszönhető, hogy a lámpa hatékonysága az elektromos energiát szivattyú fényré alakítja, miközben sok haszontalan hőt generál. Kritikusabban, ezek a lámpák szélessávú sugárzást bocsátanak ki a látható és infravörös tartományokban, így a fény nagy részét a lézeres erősítő kristályok nem tudják teljesen felszívni, ami viszont súlyosbítja a szivattyú modul hőtermelését. Ezt a hőt egy vízhűtési rendszerrel kell eloszlatni a lézerfejhez, és multi-Kilowatt tápegységre van szükség.

Számos ipari alkalmazás esetén a folyamatos ívlámpák korlátozott élettartamúak, és 200–600 óránként kell cserélni. A csere során az üregoptikát gyakran finoman be kell hangolni a jó lézer kimeneti mintázat fenntartása érdekében. Ez a gyakori rutin karbantartás nemcsak növeli a költségeket, hanem befolyásolhatja a lézerrendszer stabilitását is. Ezenkívül az optikai igazítás idővel eltolódhat, rendszeres újrakalibrációt igényel, még a lámpa cseréjének figyelembevétele nélkül is.

Ezzel szemben:Dióda pumpált CWjelentősen kiküszöböli ezeket a korlátozásokat és hátrányokat. A neodímium-adalékolt lézerkristályok magas abszorpcióval rendelkeznek 808 és 880 nm hullámhosszon, amelyek megfelelnek az Ingaas félvezető lézerdiódák emissziós hullámhosszának. A lézerdióda hatékonyan konvertálja az elektromos energiát lézerfényré, amelyet a neodímium-adalékolt kristály ténylegesen felszív, és olyan fali-hatékonyságot ér el, amely többször magasabb, mint a hagyományos lámpás lézereké.

A magas villamos hatékonyság mellett,Dióda pumpált CWEzenkívül más jelentős előnyöket is hoz. Az alacsony kimeneti teljesítmény miatt ezek a lézerek viszonylag kevés hőt generálnak, csökkentve a hűtési követelményeket. Ezenkívül alacsony feszültségű tápegységek táplálják őket, kompatibilisek az egyfázisú (110/220 V) vonalakkal vagy az alacsony feszültségű segédanyagokkal néhány lézergépben.

Ezenkívül a félvezető diódák kompakt mérete miatt a lézerfej teljes mérete jelentősen csökkenthető. Az OEM -ek és az ipari felhasználók számára a diódák hosszú élettartama tovább csökkenti a karbantartási leállást. Valójában, a dióda megbízhatóságának folyamatos javulásával a diódaszpumpált szilárdtest lézerekben, ezek a lézerek sok éves problémamentes működést értek el.

A lézerkristályok bevezetése szempontjából számos alapvető megközelítés létezik a CW dióda szivattyúzásához, beleértve a végszivattyúzást és az oldalsó szivattyúzást. A vége szivattyúzott lézerek nagy teljesítményt és stabilitást biztosítanak a kiváló minőségű kimeneti gerendáknak az energiatartományban több tíz wattig, míg az oldalsó szivattyúzott lézerek több kilowatt nyers energia biztosítására összpontosítanak, bár a sugárminőség veszélybe kerül.

ADióda pumpált CW, Számos lézerkristályos geometriát vizsgáltak különböző mértékű kereskedelmi sikerrel. Közülük a legfontosabb a hengeres rudak, a lemezek és a vékony lemezkristályok. A teljesítmény- és üzemmód-követelményektől függően a lemez és a rúd lézerkristályait végezhetjük végső vagy oldalsó szivattyúként, míg a lemezkristályok csak véget szedhetnek. Általában a rúdkristályok dominálnak az alacsony/közepes teljesítményű és a magas üzemmódú alkalmazásokat, míg a lemez- és lemezkristályokat gyakran nagy teljesítményű lézerekben használják.