Diode dipam CW: Pilihan sumber cahaya yang fleksibel dan cekap!

Kristal dan gelas ND-doped seperti ND: YAG (Neodymium: Yttrium aluminium garnet) telah lama digunakan sebagai bahan keuntungan laser. Optik dipam, mereka boleh menghasilkan panjang gelombang output hampir 1μm, manakala jangka hayat neodymium yang teruja menyokong kedua-dua gelombang berterusan dan berdenyut (Q-switched).

Dalam laser tradisional, output lampu kilat yang sengit dan lampu arka difokuskan ke dalam rod kristal laser silinder untuk membentuk modul keuntungan. Modul ini kemudian diletakkan di dalam rongga laser, yang biasanya beberapa inci panjang dan dibatasi oleh reflektor tinggi dan reflektor separa atau pengganding output.

Walau bagaimanapun, pendekatan ini menghadapi beberapa cabaran. Pertama, cahaya pam tidak cekap, yang disebabkan oleh ketidakcekapan lampu dalam menukar tenaga elektrik ke dalam cahaya pam, sambil menghasilkan banyak haba yang tidak berguna. Lebih kritikal, lampu -lampu ini memancarkan radiasi jalur lebar dalam julat yang kelihatan dan inframerah, mengakibatkan kebanyakan cahaya yang tidak diserap sepenuhnya oleh kristal keuntungan laser, yang seterusnya memburukkan lagi penjanaan haba modul pam. Haba ini mesti hilang oleh sistem penyejukan air untuk kepala laser, dan bekalan kuasa multi-kilowatt diperlukan.

Bagi banyak aplikasi perindustrian, lampu arka berterusan mempunyai jangka hayat terhad dan perlu diganti setiap 200 hingga 600 jam. Semasa penggantian, optik rongga sering perlu disesuaikan untuk mengekalkan corak output laser yang baik. Penyelenggaraan rutin yang kerap ini bukan sahaja meningkatkan kos, tetapi juga boleh menjejaskan kestabilan sistem laser. Di samping itu, penjajaran optik boleh hanyut dari masa ke masa, yang memerlukan pengubahsuaian semula secara teratur, walaupun tanpa mempertimbangkan penggantian lampu itu sendiri.

Sebaliknya,Diode dipam CWSecara ketara menghapuskan batasan dan kekurangan ini. Kristal laser neodymium-doped mempunyai penyerapan tinggi pada panjang gelombang 808 dan 880 nm, yang sepadan dengan panjang gelombang pelepasan diod laser inGaaS semikonduktor. Diod laser dengan cekap dapat menukar tenaga elektrik ke dalam cahaya laser, yang secara berkesan diserap oleh kristal neodymium-doped, mencapai kecekapan dinding-plug yang beberapa kali lebih tinggi daripada laser lampu yang dipenuhi lampu tradisional.

Sebagai tambahan kepada kecekapan elektrik yang tinggi,Diode dipam CWJuga membawa kelebihan penting lain. Oleh kerana kuasa output yang rendah, laser ini menghasilkan haba yang agak sedikit, mengurangkan keperluan penyejukan. Di samping itu, mereka dikuasakan oleh bekalan kuasa voltan rendah, serasi dengan garisan fasa tunggal (110/220V) atau utiliti voltan rendah dalam beberapa alat mesin laser.

Di samping itu, disebabkan saiz padat diod semikonduktor, saiz keseluruhan kepala laser dapat dikurangkan dengan ketara. Bagi OEM dan pengguna perindustrian, jangka hayat dioda terus mengurangkan downtime penyelenggaraan. Sebenarnya, dengan peningkatan kebolehpercayaan diod yang berterusan dalam laser pepejal diod-diode, laser-laser ini telah mencapai operasi tanpa masalah selama bertahun-tahun.

Dari segi pengenalan kristal laser, terdapat beberapa pendekatan asas untuk diod dipam CW, termasuk mengepam akhir dan mengepam sampingan. Akhirnya laser yang dipam menyediakan prestasi tinggi dan kestabilan rasuk output berkualiti tinggi dalam julat kuasa hingga puluhan watt, manakala laser yang dipam sisi memberi tumpuan kepada penyediaan sehingga beberapa kilowatt kuasa mentah, walaupun kualiti rasuk mereka dikompromikan.

Sejak pengenalanDiode dipam CW, banyak geometri kristal laser telah dikaji dengan pelbagai kejayaan komersil. Antaranya, batang silinder, plat dan kristal cakera nipis adalah yang paling penting. Bergantung pada keperluan kuasa dan mod, kristal laser plat dan rod boleh direka bentuk sebagai sama ada dipam akhir atau dipam sampingan, manakala kristal cakera hanya boleh dipam akhir. Umumnya, kristal rod menguasai kuasa rendah/sederhana dan aplikasi kualiti mod tinggi, manakala kristal plat dan cakera sering digunakan dalam laser kuasa tinggi.