Strategi optimasi laser solid state

Strategi optimasi darilaser keadaan padat
Optimasi laser solid-state melibatkan beberapa aspek, dan berikut adalah beberapa strategi optimasi utama:
I. 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. 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.
II. Optimalisasi manajemen termal dan mode pembuangan panas: pendinginan cairan terendam 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 untuk mengurangi dampak fluktuasi suhu padakinerja laser.
III. Optimalisasi pemilihan mode pemompaan: pompa samping, pompa sudut, pompa permukaan, dan pompa ujung adalah mode pemompaan yang umum. Pompa 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 permukaan dan pemompaan samping. Pemfokusan berkas pompa dan distribusi daya: Optimalkan fokus dan distribusi daya berkas pompa untuk meningkatkan efisiensi pemompaan dan mengurangi efek termal.
IV. Desain resonator optimal dan kopling keluaran: pilih reflektivitas cermin rongga dan panjang rongga yang sesuai untuk mencapai keluaran laser multi-mode atau single-mode. Keluaran mode longitudinal tunggal direalisasikan dengan menyesuaikan panjang rongga, dan daya serta kualitas muka gelombang ditingkatkan. Optimasi kopling keluaran: Sesuaikan transmitansi dan posisi cermin kopling keluaran untuk mencapai keluaran efisiensi tinggi.laser.
V. 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 doping konsentrasi tinggi yang mudah, 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.
VI. Evaluasi dan pengujian kinerja. Indikator evaluasi kinerja: termasuk daya laser, panjang gelombang, kualitas muka gelombang, kualitas berkas, stabilitas, dll. Peralatan uji: Gunakanpengukur daya optikSpektrometer, sensor muka gelombang, dan peralatan lainnya digunakan untuk menguji kinerja laser. Melalui pengujian, masalah pada laser dapat ditemukan tepat waktu dan tindakan yang sesuai dapat diambil untuk mengoptimalkan kinerjanya.
VII. Inovasi dan Pelacakan Teknologi Berkesinambungan: Memantau inovasi teknologi: memperhatikan tren teknologi terkini dan tren perkembangan di bidang laser, serta memperkenalkan teknologi baru, material baru, dan proses baru. Peningkatan Berkesinambungan: 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.