Diode Pucled CW: гибкий и эффективный вариант источника света!

Кристаллы и стекла ND-легирования, такие как ND: YAG (неодимий: алюминиевый гранат иттрий) давно используются в качестве лазерных материалов. Оптически накачивая, они могут производить выходные длины волн около 1 мкм, в то время как время жизни неодимия в возбужденном состоянии поддерживает как непрерывную волну, так и импульсную (Q-переключенную) операцию.

В традиционных лазерах выходные флэш -лампы и дуговые лампы сфокусируются в цилиндрическом лазерном кристаллическом стержне, чтобы сформировать модуль усиления. Этот модуль затем помещается внутри лазерной полости, которая обычно имеет длину несколько дюймов и ограничивается высокими отражателями и частичными отражателями или выходными связями.

Однако этот подход сталкивается с несколькими проблемами. Во -первых, свет насоса не является эффективным, что в основном связано с неэффективностью лампы при преобразовании электрической энергии в свет насоса, одновременно генерируя много бесполезного тепла. Что еще более важно, эти лампы выделяют широкополосное излучение в видимых и инфракрасных диапазонах, что приводит к тому, что большая часть света не полностью поглощается кристаллами усиления лазера, что, в свою очередь, усугубляет генерацию тепла модуля насоса. Это тепло должно быть рассеяно системой водяного охлаждения для лазерной головки, и требуется многоклеоваттный источник питания.

Для многих промышленных применений непрерывные дуговые лампы имеют ограниченный срок службы и должны заменяться каждые 200-600 часов. Во время замены оптику полости часто необходимо настраивать для поддержания хорошего лазерного вывода. Это частое обычное обслуживание не только увеличивает затраты, но также может повлиять на стабильность лазерной системы. Кроме того, оптическое выравнивание может дрейфовать с течением времени, требуя регулярной перекалибровки, даже без учета замены самой лампы.

В отличие,Диод накачал CWЗначительно устраняет эти ограничения и недостатки. Кристаллы, легированные неодимием, имеют высокое поглощение на длинах волн 808 и 880 нм, которые соответствуют длин волн излучения диодов полупроводниковых лазерных диодов Ingaas. Лазерный диод может эффективно преобразовать электрическую энергию в лазерный свет, который эффективно поглощается кристаллом, легированным неодимом, достигая эффективности на стену, которая в несколько раз выше, чем у традиционных лазеров с накатываемыми лампами.

В дополнение к высокой электрической эффективности,Диод накачал CWТакже приносит другие важные преимущества. Из -за низкой выходной мощности эти лазеры генерируют относительно мало тепла, снижая требования к охлаждению. Кроме того, они питаются с помощью источников питания с низким напряжением, совместимых с однофазными (110/220 В) линиями или утилиты с низким напряжением в некоторых лазерных станках.

Кроме того, из -за компактного размера полупроводниковых диодов общий размер лазерной головки может быть значительно уменьшен. Для OEM -производителей и промышленных пользователей длительный срок службы диодов еще больше сокращает простоя технического обслуживания. Фактически, с постоянным улучшением надежности диода в твердотельных лазерах с диодом, эти лазеры достигли многолетней беспроблемной эксплуатации.

С точки зрения введения лазерных кристаллов, существует несколько основных подходов к диодному накачиваемому CW, включая конец накачки и боковую накачку. Конечные насосные лазеры обеспечивают высокую производительность и стабильность высококачественных выходных балок в диапазоне мощности до десятков ватт, в то время как лазеры с боковыми насосами сосредоточены на обеспечении до нескольких киловатт сырой мощности, хотя качество их луча скомпрометировано.

Поскольку введениеДиод накачал CWМногочисленные лазерные кристаллические геометрии были изучены с различной степенью коммерческого успеха. Среди них наиболее важны цилиндрические стержни, пластины и тонкие кристаллы диска. В зависимости от требований к мощности и режимам кристаллы для лазерной пластины и стержня могут быть спроектированы в виде либо накапливаемых, либо с боковыми насосами, в то время как кристаллы диска могут быть только накапливаться. Как правило, кристаллы стержня доминируют в низкой/средней мощности и высоком качественном качественном приложениях, в то время как кристаллы пластин и дисков часто используются в мощных лазерах.