Hvordan optimalisere solid-state lasere

Hvordan optimaliseresolid-state lasere
Optimalisering av solid-state lasere involverer flere aspekter, og følgende er noen av de viktigste optimaliseringsstrategiene:
1. Valg av optimal form for laserkrystall: stripe: stort varmeavledningsområde, bidrar til termisk styring. Fiber: stort overflateareal til volumforhold, høy varmeoverføringseffektivitet, men vær oppmerksom på kraften og installasjonsstabiliteten til den fiberoptiske. Plate: Tykkelsen er liten, men krafteffekten bør vurderes ved montering. Rund stang: varmeavledningsområdet er også stort, og den mekaniske spenningen påvirkes mindre. Dopingkonsentrasjon og ioner: Optimaliser dopingkonsentrasjonen og ioner i krystallen, endre fundamentalt absorpsjons- og konverteringseffektiviteten til krystallen til pumpelyset, og reduser varmetapet.
2. Termisk styringsoptimalisering varmespredningsmodus: nedsenkingsvæskekjøling og gasskjøling er vanlige varmespredningsmoduser, som må velges i henhold til spesifikke bruksscenarier. Vurder materialet i kjølesystemet (som kobber, aluminium, etc.) og dets varmeledningsevne for å optimalisere varmeavledningseffekten. Temperaturkontroll: Bruk av termostater og annet utstyr for å holde laseren i et stabilt temperaturmiljø for å redusere effekten av temperatursvingninger på laserytelsen.
3. Optimalisering av pumpemodus valg av pumpemodus: sidepumping, vinkelpumping, ansiktspumping og sluttpumping er vanlige pumpemoduser. Endepumpen har fordelene med høy koblingseffektivitet, høy konverteringseffektivitet og bærbar kjølemodus. Sidepumping er gunstig for effektforsterkning og stråleuniformitet. Vinkelpumping kombinerer fordelene med ansiktspumping og sidepumping. Pumpestrålefokusering og kraftfordeling: Optimaliser fokus og kraftfordeling til pumpestrålen for å øke pumpeeffektiviteten og redusere termiske effekter.
4. Optimalisert resonatordesign av resonator kombinert med utgang: velg passende reflektivitet og lengde på hulromsspeilet for å oppnå multi-modus eller single-mode output av laseren. Utgangen av enkelt langsgående modus realiseres ved å justere hulrommets lengde, og kraften og bølgefrontkvaliteten forbedres. Optimalisering av utgangskobling: Juster transmittansen og posisjonen til utgangskoblingsspeilet for å oppnå høyeffektiv utgang fra laseren.
5. Material- og prosessoptimalisering Materialvalg: I henhold til applikasjonsbehovene til laseren for å velge passende forsterkningsmediummateriale, slik som Nd:YAG, Cr:Nd:YAG, etc. Nye materialer som gjennomsiktig keramikk har fordelene med kort forberedelsesperiode og enkel høykonsentrasjonsdoping, som fortjener oppmerksomhet. Produksjonsprosess: Bruk av høypresisjonsbehandlingsutstyr og teknologi for å sikre prosesseringsnøyaktigheten og monteringsnøyaktigheten til laserkomponentene. Finbearbeiding og montering kan redusere feil og tap i den optiske banen og forbedre den generelle ytelsen til laseren.
6. Ytelsesevaluering og -testing Ytelsesevalueringsindikatorer: inkludert lasereffekt, bølgelengde, bølgefrontkvalitet, strålekvalitet, stabilitet, etc. Testutstyr: Brukoptisk effektmåler, spektrometer, bølgefrontsensor og annet utstyr for å teste ytelsen tillaser. Gjennom testing blir problemene med laseren funnet i tide og de tilsvarende tiltakene iverksettes for å optimalisere ytelsen.
7. Kontinuerlig innovasjon og teknologi Sporing av teknologisk innovasjon: ta hensyn til de siste teknologiske trendene og utviklingstrendene på laserfeltet, og introduser ny teknologi, nye materialer og nye prosesser. Kontinuerlig forbedring: Kontinuerlig forbedring og innovasjon på eksisterende grunnlag, og kontinuerlig forbedre ytelsen og kvalitetsnivået til lasere.
Oppsummert må optimaliseringen av solid-state lasere starte fra mange aspekter, som f.ekslaser krystall, termisk styring, pumpemodus, resonator- og utgangskobling, materiale og prosess, og ytelsesevaluering og testing. Gjennom omfattende retningslinjer og kontinuerlig forbedring kan ytelsen og kvaliteten til solid-state lasere kontinuerlig forbedres.