Как оптимизироватьтвердотельные лазеры
Оптимизация твердотельных лазеров включает в себя несколько аспектов, и ниже приведены некоторые из основных стратегий оптимизации:
1. Выбор оптимальной формы лазерного кристалла: полоса: большая площадь рассеивания тепла, способствующая терморегулированию. Волокно: большое соотношение площади поверхности к объему, высокая эффективность теплопередачи, но обратите внимание на силу и стабильность установки оптоволокна. Лист: Толщина небольшая, но при установке следует учитывать силовое воздействие. Круглый стержень: площадь рассеивания тепла также велика, что снижает механическое напряжение. Концентрация легирования и ионы: оптимизируйте концентрацию легирования и ионы кристалла, фундаментально измените эффективность поглощения и преобразования кристалла в свет накачки, а также уменьшите тепловые потери.
2. Режим отвода тепла с оптимизацией управления температурным режимом: охлаждение погружной жидкостью и газовое охлаждение являются распространенными режимами отвода тепла, которые необходимо выбирать в соответствии с конкретными сценариями применения. Учитывайте материал системы охлаждения (например, медь, алюминий и т. д.) и его теплопроводность, чтобы оптимизировать эффект рассеивания тепла. Контроль температуры: использование термостатов и другого оборудования для поддержания стабильной температуры лазера и уменьшения влияния колебаний температуры на производительность лазера.
3. Оптимизация режима откачки. Выбор режима откачки: боковая откачка, угловая откачка, торцевая откачка и торцевая откачка являются распространенными режимами откачки. Концевой насос обладает преимуществами высокой эффективности соединения, высокой эффективности преобразования и портативного режима охлаждения. Боковая накачка полезна для усиления мощности и однородности луча. Угловая откачка сочетает в себе преимущества забойной и боковой откачки. Фокусировка и распределение мощности луча накачки: оптимизируйте фокус и распределение мощности луча накачки, чтобы повысить эффективность накачки и уменьшить тепловые эффекты.
4. Оптимизированная конструкция резонатора в сочетании с выходом: выберите соответствующую отражательную способность и длину зеркала резонатора для достижения многомодового или одномодового выхода лазера. Выход одной продольной моды реализуется путем регулировки длины резонатора, при этом улучшаются мощность и качество волнового фронта. Оптимизация выходной связи: отрегулируйте коэффициент пропускания и положение зеркала выходной связи для достижения высокой эффективности выходного сигнала лазера.
5. Оптимизация материалов и процессов. Выбор материала: в соответствии с потребностями применения лазера необходимо выбрать подходящий материал усиливающей среды, такой как Nd: YAG, Cr: Nd: YAG и т. Д. Новые материалы, такие как прозрачная керамика, имеют преимущества короткого замыкания. период подготовки и легкий допинг высоких концентраций, которые заслуживают внимания. Производственный процесс: использование высокоточного технологического оборудования и технологий для обеспечения точности обработки и сборки лазерных компонентов. Точная обработка и сборка позволяют уменьшить ошибки и потери на оптическом пути и улучшить общую производительность лазера.
6. Оценка производительности и тестирование. Показатели оценки производительности: включая мощность лазера, длину волны, качество волнового фронта, качество луча, стабильность и т. д. Испытательное оборудование: Используйтеизмеритель оптической мощности, спектрометр, датчик волнового фронта и другое оборудование для проверки работоспособностилазер. Путем тестирования вовремя выявляются проблемы лазера и принимаются соответствующие меры для оптимизации производительности.
7. Непрерывные инновации и технологии. Отслеживание технологических инноваций: обратите внимание на последние технологические тенденции и тенденции развития в области лазеров, а также внедряйте новые технологии, новые материалы и новые процессы. Постоянное совершенствование: постоянное совершенствование и инновации на существующей основе, а также постоянное улучшение производительности и уровня качества лазеров.
Таким образом, оптимизация твердотельных лазеров должна начинаться со многих аспектов, таких каклазерный кристаллуправление температурой, режим накачки, резонатор и выходная связь, материал и процесс, а также оценка и тестирование производительности. Благодаря комплексной политике и постоянному совершенствованию можно постоянно улучшать производительность и качество твердотельных лазеров.
Время публикации: 19 ноября 2024 г.