Cara mengoptimalkanlaser solid-state
Optimasi laser solid-state melibatkan beberapa aspek, dan berikut adalah beberapa strategi optimasi utama:
1. Pemilihan bentuk kristal laser yang optimal: strip: area pembuangan panas yang besar, memudahkan manajemen termal. Serat: rasio luas permukaan terhadap volume yang besar, efisiensi perpindahan panas yang tinggi, tetapi perhatikan gaya dan stabilitas pemasangan serat optik. Lembaran: ketebalannya kecil, tetapi efek gaya harus dipertimbangkan saat pemasangan. Batang bulat: area pembuangan panas juga besar, dan tegangan mekanis kurang terpengaruh. Konsentrasi doping dan ion: Optimalkan konsentrasi doping dan ion kristal, secara fundamental mengubah efisiensi penyerapan dan konversi kristal terhadap cahaya pompa, dan mengurangi kehilangan panas.
2. Optimalisasi manajemen termal dan mode pembuangan panas: pendinginan cairan imersi dan pendinginan gas adalah mode pembuangan panas yang umum, yang perlu dipilih sesuai dengan skenario aplikasi spesifik. Pertimbangkan material sistem pendingin (seperti tembaga, aluminium, dll.) dan konduktivitas termalnya untuk mengoptimalkan efek pembuangan panas. Kontrol suhu: Penggunaan termostat dan peralatan lain untuk menjaga laser dalam lingkungan suhu yang stabil guna mengurangi dampak fluktuasi suhu pada kinerja laser.
3. Optimalisasi pemilihan mode pemompaan: pemompaan samping, pemompaan sudut, pemompaan muka, dan pemompaan ujung adalah mode pemompaan yang umum. Pemompaan ujung memiliki keunggulan efisiensi kopling tinggi, efisiensi konversi tinggi, dan mode pendinginan portabel. Pemompaan samping bermanfaat untuk amplifikasi daya dan keseragaman berkas. Pemompaan sudut menggabungkan keunggulan pemompaan muka dan pemompaan samping. Pemfokusan berkas pompa dan distribusi daya: Optimalkan fokus dan distribusi daya berkas pompa untuk meningkatkan efisiensi pemompaan dan mengurangi efek termal.
4. Desain resonator yang dioptimalkan untuk resonator yang digabungkan dengan output: pilih reflektivitas dan panjang cermin rongga yang sesuai untuk mencapai output laser multi-mode atau single-mode. Output mode longitudinal tunggal direalisasikan dengan menyesuaikan panjang rongga, dan daya serta kualitas muka gelombang ditingkatkan. Optimasi kopling output: Sesuaikan transmitansi dan posisi cermin kopling output untuk mencapai output laser dengan efisiensi tinggi.
5. Optimalisasi Material dan Proses Pemilihan Material: Sesuai dengan kebutuhan aplikasi laser, pilih material medium penguatan yang tepat, seperti Nd:YAG, Cr:Nd:YAG, dll. Material baru seperti keramik transparan memiliki keunggulan periode persiapan yang singkat dan kemudahan doping konsentrasi tinggi, yang patut diperhatikan. Proses Manufaktur: Penggunaan peralatan dan teknologi pemrosesan presisi tinggi untuk memastikan akurasi pemrosesan dan akurasi perakitan komponen laser. Pemesinan dan perakitan yang presisi dapat mengurangi kesalahan dan kerugian pada jalur optik dan meningkatkan kinerja keseluruhan laser.
6. Evaluasi dan pengujian kinerja Indikator evaluasi kinerja: termasuk daya laser, panjang gelombang, kualitas muka gelombang, kualitas berkas, stabilitas, dll. Peralatan pengujian: Gunakanpengukur daya optikspektrometer, sensor muka gelombang, dan peralatan lainnya untuk menguji kinerjalaserMelalui pengujian, masalah pada laser dapat ditemukan tepat waktu dan tindakan yang sesuai dapat diambil untuk mengoptimalkan kinerjanya.
7. Inovasi dan pelacakan teknologi berkelanjutan: memperhatikan tren teknologi terkini dan tren perkembangan di bidang laser, serta memperkenalkan teknologi baru, material baru, dan proses baru. Peningkatan berkelanjutan: Peningkatan dan inovasi berkelanjutan berdasarkan basis yang ada, serta terus meningkatkan kinerja dan tingkat kualitas laser.
Singkatnya, optimasi laser solid-state perlu dimulai dari banyak aspek, seperti:kristal laser, manajemen termal, mode pemompaan, resonator dan kopling keluaran, material dan proses, serta evaluasi dan pengujian kinerja. Melalui kebijakan komprehensif dan peningkatan berkelanjutan, kinerja dan kualitas laser solid-state dapat terus ditingkatkan.
Waktu posting: 19 November 2024