Стратегия оптимизациитвердотельный лазер
Оптимизация твердотельных лазеров включает в себя несколько аспектов, и ниже приведены некоторые из основных стратегий оптимизации:
I. Оптимальная форма лазерного кристалла: полоса: большая площадь рассеивания тепла, способствует эффективному теплоотводу. Волокно: большое отношение площади поверхности к объему, высокая эффективность теплопередачи, но следует учитывать усилие и стабильность установки волокна. Лист: небольшая толщина, но при установке необходимо учитывать влияние силы. Круглый стержень: большая площадь рассеивания тепла, и механическое напряжение менее выражено. Концентрация легирования и ионы: оптимизация концентрации легирования и ионов в кристалле принципиально изменяет эффективность поглощения и преобразования кристалла в накачиваемый свет и снижает тепловые потери.
II. Оптимизация теплоотвода: режимы охлаждения с использованием погружной жидкости и газового охлаждения являются распространенными, и их выбор должен зависеть от конкретного сценария применения. Для оптимизации теплоотвода следует учитывать материал системы охлаждения (например, медь, алюминий и т. д.) и его теплопроводность. Контроль температуры: использование термостатов и другого оборудования для поддержания стабильной температуры лазера позволяет снизить влияние колебаний температуры на его работу.лазерные характеристики.
III. Оптимизация режима накачки. Выбор режима накачки: распространены боковой, угловой, поверхностный и торцевой режимы. Торцевой режим обладает преимуществами высокой эффективности связи, высокой эффективности преобразования и портативного охлаждения. Боковая накачка способствует усилению мощности и равномерности пучка. Угловая накачка сочетает в себе преимущества торцевой и боковой накачки. Фокусировка пучка накачки и распределение мощности: оптимизация фокусировки и распределения мощности пучка накачки для повышения эффективности накачки и снижения тепловых эффектов.
Четвертый раздел. Оптимальная конструкция резонатора и выходного сопряжения: выбор соответствующего коэффициента отражения зеркала резонатора и длины резонатора для достижения многомодового или одномодового излучения лазера. Выходное излучение в одномодовом режиме реализуется путем регулирования длины резонатора, что улучшает мощность и качество волнового фронта. Оптимизация выходного сопряжения: регулировка коэффициента пропускания и положения выходного зеркала сопряжения для достижения высокой эффективности излучения.лазер.
Пять. Оптимизация материалов и процесса. Выбор материалов: В соответствии с потребностями лазера выбираются подходящие материалы активной среды, такие как Nd:YAG, Cr:Nd:YAG и др. Новые материалы, такие как прозрачная керамика, обладают преимуществами короткого периода изготовления и легкого легирования высокой концентрацией, что заслуживает внимания. Производственный процесс: Использование высокоточного оборудования и технологий обеспечивает точность обработки и сборки компонентов лазера. Точная механическая обработка и сборка позволяют уменьшить ошибки и потери в оптическом тракте и улучшить общие характеристики лазера.
6. Оценка и тестирование характеристик. Показатели оценки характеристик: мощность лазера, длина волны, качество волнового фронта, качество луча, стабильность и т. д. Испытательное оборудование: используетсяоптический измеритель мощностиДля проверки характеристик лазера используются спектрометр, датчик волнового фронта и другое оборудование. В ходе тестирования своевременно выявляются проблемы лазера и принимаются соответствующие меры для оптимизации его работы.
2. Непрерывные инновации и отслеживание технологий. Отслеживание технологических инноваций: уделять внимание последним технологическим тенденциям и направлениям развития в области лазеров, внедрять новые технологии, новые материалы и новые процессы. Непрерывное совершенствование: постоянно совершенствовать и внедрять инновации на существующей основе, постоянно повышая производительность и уровень качества лазеров.
В заключение следует отметить, что оптимизация твердотельных лазеров должна начинаться с множества аспектов, таких как лазерный кристалл, теплоотвод, режим накачки, резонатор и связь с выходным каскадом, материалы и технологические процессы, а также оценка и тестирование характеристик. Благодаря комплексной политике и постоянному совершенствованию, характеристики и качество твердотельных лазеров могут быть непрерывно улучшены.
Дата публикации: 15 октября 2024 г.