Как оптимизироватьтвердотельные лазеры
Оптимизация твердотельных лазеров включает в себя несколько аспектов, и ниже приведены некоторые из основных стратегий оптимизации:
1. Оптимальный выбор формы лазерного кристалла: полоса: большая площадь рассеивания тепла, способствующая тепловому управлению. Волокно: большое отношение площади поверхности к объему, высокая эффективность теплопередачи, но обратите внимание на силу и устойчивость установки оптоволокна. Лист: толщина небольшая, но при установке следует учитывать эффект силы. Круглый стержень: площадь рассеивания тепла также большая, а механическое напряжение меньше затронуто. Концентрация легирования и ионы: оптимизируйте концентрацию легирования и ионы кристалла, принципиально измените эффективность поглощения и преобразования кристалла в свет накачки и уменьшите потери тепла.
2. Оптимизация теплового управления режимом рассеивания тепла: иммерсионное жидкостное охлаждение и газовое охлаждение являются распространенными режимами рассеивания тепла, которые необходимо выбирать в соответствии с конкретными сценариями применения. Рассмотрите 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 лазера в стабильной температурной среде, чтобы уменьшить влияние колебаний температуры на производительность лазера.
3. Оптимизация выбора режима накачки: боковая накачка, угловая накачка, торцевая накачка и торцевая накачка являются распространенными режимами накачки. Концевая накачка имеет преимущества высокой эффективности связи, высокой эффективности преобразования и портативного режима охлаждения. Боковая накачка полезна для усиления мощности и однородности пучка. Угловая накачка объединяет преимущества торцевой накачки и боковой накачки. Фокусировка и распределение мощности пучка накачки: оптимизируйте фокусировку и распределение мощности пучка накачки для повышения эффективности накачки и снижения тепловых эффектов.
4. Оптимизированная конструкция резонатора, связанного с выходом: выберите соответствующую отражательную способность и длину зеркала полости для достижения многомодового или одномодового выхода лазера. Выход одной продольной моды реализуется путем регулировки длины полости, а мощность и качество волнового фронта улучшаются. Оптимизация связи на выходе: отрегулируйте коэффициент пропускания и положение зеркала связи на выходе для достижения высокоэффективного выхода лазера.
5. Оптимизация материалов и процесса Выбор материала: в соответствии с требованиями применения лазера следует выбрать подходящий материал среды усиления, например, Nd:YAG, Cr:Nd:YAG и т. д. Новые материалы, такие как прозрачная керамика, обладают преимуществами короткого периода подготовки и легкого легирования высокой концентрацией, что заслуживает внимания. Производственный процесс: использование высокоточного технологического оборудования и технологий для обеспечения точности обработки и сборки компонентов лазера. Тонкая обработка и сборка могут уменьшить ошибки и потери в 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. Тестовое оборудование: Использованиеоптический измеритель мощности, спектрометр, датчик волнового фронта и другое оборудование для проверки производительностилазер. Благодаря тестированию проблемы лазера своевременно обнаруживаются и принимаются соответствующие меры для оптимизации производительности.
7. Непрерывные инновации и технологии Отслеживание технологических инноваций: обращать внимание на новейшие технологические тенденции и тенденции развития в области лазеров, внедрять новые технологии, новые материалы и новые процессы. Непрерывное совершенствование: Непрерывное совершенствование и инновации на существующей основе, а также постоянно повышать производительность и уровень качества лазеров.
Подводя итог, можно сказать, что оптимизация твердотельных лазеров должна начинаться с многих аспектов, таких как:лазерный кристалл, управление температурой, режим накачки, резонатор и выходная связь, материал и процесс, а также оценка и тестирование производительности. Благодаря комплексной политике и постоянному совершенствованию производительность и качество твердотельных лазеров могут постоянно улучшаться.
Время публикации: 19 ноября 2024 г.