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, что способствует тепловому регулированию. Волокно: большое отношение площади поверхности к объему, высокая эффективность теплопередачи, но обратите внимание на силу и устойчивость установки оптического волокна. Лист: небольшая толщина, но при установке следует учитывать влияние силы. Круглый стержень: большая площадь рассеивания тепла и меньшее воздействие механических напряжений. Концентрация легирования и ионы: оптимизация концентрации легирования и ионов кристалла, принципиальное изменение эффективности поглощения и преобразования кристалла в свет накачки, а также снижение тепловых потерь.
2. Оптимизация теплового управления: режим рассеивания тепла: иммерсионное жидкостное и газовое охлаждение являются распространёнными режимами рассеивания тепла, которые необходимо выбирать в зависимости от конкретных условий применения. Для оптимизации рассеивания тепла следует учитывать материал системы охлаждения (например, медь, алюминий и т. д.) и его теплопроводность. Регулирование температуры: использование термостатов и другого оборудования для поддержания стабильной температуры лазера и снижения влияния температурных колебаний на его характеристики.
3. Оптимизация выбора режима накачки: боковая накачка, угловая накачка, торцевая накачка и торцевая накачка являются распространёнными режимами накачки. Торцевая накачка обладает преимуществами высокой эффективности связи, высокой эффективности преобразования и портативного режима охлаждения. Боковая накачка способствует усилению мощности и однородности пучка. Угловая накачка сочетает в себе преимущества торцевой и боковой накачки. Фокусировка и распределение мощности пучка накачки: оптимизируйте фокусировку и распределение мощности пучка накачки для повышения эффективности накачки и снижения теплового воздействия.
4. Оптимизированная конструкция резонатора, сопряжённого с выходом: выберите подходящий коэффициент отражения и длину зеркала резонатора для достижения многомодового или одномодового режима генерации лазера. Выход одной продольной моды достигается путём регулировки длины резонатора, что улучшает мощность и качество волнового фронта. Оптимизация связи с выходом: отрегулируйте коэффициент пропускания и положение зеркала резонатора для достижения высокой эффективности генерации лазера.
5. Оптимизация материалов и процесса. Выбор материала: В соответствии с требованиями к применению лазера, выберите подходящий материал активной среды, например, Nd:YAG, Cr:Nd:YAG и т.д. Новые материалы, такие как прозрачная керамика, обладают такими преимуществами, как короткий период подготовки и простота высококонцентрированного легирования, что заслуживает внимания. Производственный процесс: Использование высокоточного оборудования и технологий обработки обеспечивает точность обработки и сборки компонентов лазера. Точная обработка и сборка позволяют снизить ошибки и потери в оптическом тракте и улучшить общие характеристики 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: использованиеизмеритель оптической мощности, спектрометр, датчик волнового фронта и другое оборудование для проверки производительностилазер. Благодаря испытаниям проблемы лазера своевременно обнаруживаются и принимаются соответствующие меры для оптимизации его производительности.
7. Непрерывное внедрение инноваций и технологий. Отслеживание технологических инноваций: внимание к новейшим технологическим тенденциям и тенденциям развития в области лазеров, внедрение новых технологий, новых материалов и новых процессов. Постоянное совершенствование: постоянное совершенствование и внедрение инноваций на существующей основе, а также постоянное повышение производительности и уровня качества лазеров.
Подводя итог, можно сказать, что оптимизация твердотельных лазеров должна начинаться с рассмотрения многих аспектов, таких как:лазерный кристалл, управление температурой, режим накачки, связь резонатора и выхода, материалы и процессы, 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.