Cara mengoptimalkan laser solid-state

Cara mengoptimalkanlaser solid-state
Mengoptimalkan laser solid-state melibatkan beberapa aspek, dan berikut ini adalah beberapa strategi pengoptimalan utama:
1. Pemilihan bentuk kristal laser yang optimal: strip: area pembuangan panas yang besar, kondusif untuk manajemen termal. Serat: rasio luas permukaan terhadap volume yang besar, efisiensi perpindahan panas yang tinggi, tetapi perhatikan gaya dan stabilitas pemasangan serat optik. Lembar: Ketebalannya kecil, tetapi efek gaya harus dipertimbangkan saat pemasangan. Batang bundar: area pembuangan panas juga besar, dan tekanan mekanis lebih sedikit terpengaruh. Konsentrasi dan ion doping: Mengoptimalkan konsentrasi dan ion doping kristal, secara fundamental mengubah efisiensi penyerapan dan konversi kristal menjadi cahaya pompa, dan mengurangi kehilangan panas.
2. Optimalisasi manajemen termal: Mode pembuangan panas: Pendinginan cairan imersi dan pendinginan gas merupakan 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 kondisi suhu yang stabil guna mengurangi dampak fluktuasi suhu terhadap kinerja laser.
3. Optimalisasi mode pemompaan. Pemilihan mode pemompaan: pemompaan samping, pemompaan sudut, pemompaan muka, dan pemompaan ujung merupakan mode pemompaan yang umum. Pompa ujung memiliki keunggulan efisiensi kopling tinggi, efisiensi konversi tinggi, dan mode pendinginan portabel. Pemompaan samping bermanfaat untuk penguatan daya dan keseragaman berkas. Pemompaan sudut menggabungkan keunggulan pemompaan muka dan pemompaan samping. Pemfokusan dan distribusi daya berkas pompa: Optimalkan pemfokusan dan distribusi daya berkas pompa untuk meningkatkan efisiensi pemompaan dan mengurangi efek termal.
4. Desain resonator yang dioptimalkan untuk resonator yang terhubung dengan keluaran: pilih reflektivitas dan panjang cermin rongga yang sesuai untuk mencapai keluaran laser multi-mode atau mode tunggal. Keluaran mode longitudinal tunggal diwujudkan dengan menyesuaikan panjang rongga, dan kualitas daya serta muka gelombang ditingkatkan. Optimalisasi kopling keluaran: Sesuaikan transmitansi dan posisi cermin kopling keluaran untuk mencapai keluaran 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 waktu preparasi yang singkat dan doping konsentrasi tinggi yang mudah, sehingga patut mendapat perhatian. Proses Manufaktur: Penggunaan peralatan dan teknologi pemrosesan presisi tinggi untuk memastikan akurasi pemrosesan dan perakitan komponen laser. Pemesinan dan perakitan yang presisi dapat mengurangi kesalahan dan kerugian pada jalur optik serta meningkatkan kinerja laser secara keseluruhan.
6. Evaluasi dan pengujian kinerja Indikator evaluasi kinerja: termasuk daya laser, panjang gelombang, kualitas muka gelombang, kualitas sinar, stabilitas, dll. Peralatan uji: Gunakanpengukur daya optik, spektrometer, sensor muka gelombang dan peralatan lainnya untuk menguji kinerjalaserMelalui pengujian, masalah laser dapat dideteksi sejak dini dan tindakan yang tepat diambil untuk mengoptimalkan kinerjanya.
7. Inovasi dan teknologi berkelanjutan. Melacak inovasi teknologi: memperhatikan tren teknologi terkini dan perkembangan di bidang laser, serta memperkenalkan teknologi baru, material baru, dan proses baru. Peningkatan berkelanjutan: Peningkatan dan inovasi berkelanjutan pada basis yang ada, serta terus meningkatkan kinerja dan kualitas laser.
Singkatnya, optimalisasi laser solid-state perlu dimulai dari banyak aspek, sepertikristal laser, manajemen termal, mode pemompaan, kopling resonator dan keluaran, material dan proses, serta evaluasi dan pengujian kinerja. Melalui kebijakan yang komprehensif dan peningkatan berkelanjutan, kinerja dan kualitas laser solid-state dapat terus ditingkatkan.