Jak optymalizować lasery półprzewodnikowe

Jak optymalizowaćlasery na ciele stałym
Optymalizacja laserów półprzewodnikowych wiąże się z kilkoma aspektami. Poniżej przedstawiono niektóre główne strategie optymalizacji:
1. Optymalny dobór kształtu kryształu lasera: pasek: duża powierzchnia rozpraszania ciepła, sprzyjająca odprowadzaniu ciepła. Włókno: duży stosunek powierzchni do objętości, wysoka wydajność wymiany ciepła, należy jednak zwrócić uwagę na siłę i stabilność montażu światłowodu. Arkusz: niewielka grubość, ale podczas montażu należy uwzględnić wpływ siły. Okrągły pręt: duża powierzchnia rozpraszania ciepła, a naprężenia mechaniczne są mniej podatne. Stężenie domieszek i jony: optymalizacja stężenia domieszek i jonów kryształu, radykalna zmiana absorpcji i wydajności konwersji kryształu na światło pompujące oraz redukcja strat ciepła.
2. Optymalizacja odprowadzania ciepła w trybie zarządzania termicznego: zanurzeniowe chłodzenie cieczą i chłodzenie gazem to popularne tryby odprowadzania ciepła, które należy dobrać do konkretnych scenariuszy zastosowania. Należy wziąć pod uwagę materiał układu chłodzenia (taki jak miedź, aluminium itp.) i jego przewodność cieplną, aby zoptymalizować efekt odprowadzania ciepła. Kontrola temperatury: Zastosowanie termostatów i innych urządzeń w celu utrzymania lasera w stabilnej temperaturze, aby zminimalizować wpływ wahań temperatury na wydajność lasera.
3. Optymalizacja wyboru trybu pompowania: pompowanie boczne, kątowe, czołowe i końcowe to popularne tryby pompowania. Pompa końcowa charakteryzuje się wysoką sprawnością sprzęgania, wysoką sprawnością konwersji oraz przenośnym trybem chłodzenia. Pompowanie boczne jest korzystne dla wzmocnienia mocy i jednorodności wiązki. Pompowanie kątowe łączy zalety pompowania czołowego i bocznego. Ogniskowanie wiązki pompującej i rozkład mocy: Optymalizacja ogniskowania i rozkładu mocy wiązki pompującej w celu zwiększenia wydajności pompowania i zmniejszenia efektów termicznych.
4. Zoptymalizowana konstrukcja rezonatora sprzężonego z wyjściem: dobór odpowiedniego współczynnika odbicia i długości zwierciadła wnękowego w celu uzyskania wielomodowej lub jednomodowej pracy lasera. Wyjście pojedynczego modu podłużnego jest realizowane poprzez regulację długości wnęki, co poprawia moc i jakość frontu falowego. Optymalizacja sprzężenia wyjściowego: regulacja transmitancji i położenia zwierciadła sprzęgającego wyjściowego w celu uzyskania wysokiej wydajności lasera.
5. Optymalizacja materiałów i procesu. Dobór materiałów: W zależności od potrzeb aplikacyjnych lasera, należy wybrać odpowiedni materiał ośrodka wzmocnienia, taki jak Nd:YAG, Cr:Nd:YAG itp. Nowe materiały, takie jak ceramika transparentna, charakteryzują się krótkim czasem przygotowania i łatwym domieszkowaniem o wysokim stężeniu, co zasługuje na uwagę. Proces produkcyjny: Zastosowanie precyzyjnego sprzętu i technologii obróbki w celu zapewnienia dokładności obróbki i montażu komponentów lasera. Precyzyjna obróbka i montaż mogą zmniejszyć błędy i straty na ścieżce optycznej oraz poprawić ogólną wydajność lasera.
6. Ocena i testowanie wydajności Wskaźniki oceny wydajności: w tym moc lasera, długość fali, jakość czoła fali, jakość wiązki, stabilność itp. Sprzęt testowy: Użyjmiernik mocy optycznej, spektrometr, czujnik czoła fali i inny sprzęt do testowania wydajnościlaser. Poprzez testy, problemy lasera są na bieżąco wykrywane i podejmowane są odpowiednie środki w celu optymalizacji jego wydajności.
7. Ciągłe innowacje i technologie. Śledzenie innowacji technologicznych: śledzenie najnowszych trendów technologicznych i kierunków rozwoju w dziedzinie laserów oraz wprowadzanie nowych technologii, materiałów i procesów. Ciągłe doskonalenie: Ciągłe doskonalenie i innowacje w oparciu o istniejące bazy oraz ciągła poprawa wydajności i poziomu jakości laserów.
Podsumowując, optymalizację laserów na ciele stałym należy rozpocząć od wielu aspektów, takich jak:kryształ laserowy, zarządzanie temperaturą, tryb pompowania, rezonator i sprzężenie wyjściowe, materiał i proces oraz ocena i testowanie wydajności. Dzięki kompleksowej polityce i ciągłemu doskonaleniu, wydajność i jakość laserów na ciele stałym mogą być stale ulepszane.