Что такое лазер непрерывного действия с дискретной фазовой модуляцией (DPSS)? Разбор определения.

Непрерывная волна (CW):Это относится к режиму работы лазера. В непрерывном режиме (CW) лазер излучает устойчивый, постоянный луч света, в отличие от импульсных лазеров, которые излучают свет сериями. Лазеры непрерывного режима используются, когда требуется непрерывный, стабильный световой поток, например, при резке, сварке или гравировке.

Диодная накачка:В лазерах с диодной накачкой энергия, используемая для возбуждения лазерной среды, подается полупроводниковыми лазерными диодами. Эти диоды излучают свет, который поглощается лазерной средой, возбуждая атомы внутри нее и позволяя им излучать когерентный свет. Диодная накачка более эффективна и надежна по сравнению со старыми методами накачки, такими как импульсные лампы, и позволяет создавать более компактные и долговечные конструкции лазеров.

Твердотельный лазер:Термин «твердотельный» относится к типу активной среды, используемой в лазере. В отличие от газовых или жидкостных лазеров, в твердотельных лазерах в качестве среды используется твердый материал. Обычно это кристалл, например, Nd:YAG (легированный неодимом иттрий-алюминиевый гранат) или рубин, легированный редкоземельными элементами, которые позволяют генерировать лазерный свет. Именно легированный кристалл усиливает свет, создавая лазерный луч.

Длины волн и области применения:DPSS-лазеры могут излучать на различных длинах волн, в зависимости от типа легирующего материала, используемого в кристалле, и конструкции лазера. Например, в распространенной конфигурации DPSS-лазера в качестве активной среды используется Nd:YAG для получения лазерного излучения на длине волны 1064 нм в инфракрасном спектре. Этот тип лазера широко используется в промышленности для резки, сварки и маркировки различных материалов.

Преимущества:DPSS-лазеры известны своим высоким качеством луча, эффективностью и надежностью. Они более энергоэффективны, чем традиционные твердотельные лазеры, накачиваемые импульсными лампами, и обладают более длительным сроком службы благодаря долговечности диодных лазеров. Они также способны создавать очень стабильные и точные лазерные лучи, что имеет решающее значение для детальных и высокоточных применений.

→ Подробнее:Что такое лазерная накачка?

Основные области применения твердотельных лазеров с непрерывной диодной накачкой:

1.Лазерная алмазная резка:

Лазер G2-A использует типичную конфигурацию для удвоения частоты: инфракрасный входной луч с длиной волны 1064 нм преобразуется в зеленую волну с длиной волны 532 нм при прохождении через нелинейный кристалл. Этот процесс, известный как удвоение частоты или генерация второй гармоники (ГВГ), является широко распространенным методом генерации света на более коротких длинах волн.

Удвоив частоту излучения неодимового или иттербиевого лазера с длиной волны 1064 нм, наш лазер G2-A может излучать зеленый свет на длине волны 532 нм. Эта технология необходима для создания зеленых лазеров, которые широко используются в самых разных областях, от лазерных указок до сложных научных и промышленных приборов, а также пользуются популярностью в области лазерной резки алмазов.

2. Обработка материалов:

 Эти лазеры широко используются в процессах обработки материалов, таких как резка, сварка и сверление металлов и других материалов. Их высокая точность делает их идеальными для выполнения сложных конструкций и резки, особенно в автомобильной, аэрокосмической и электронной промышленности.

3. Применение в медицине:

В медицине лазеры непрерывного действия с постоянными поляризационными преобразователями (CW DPSS) используются для хирургических операций, требующих высокой точности, таких как офтальмологические операции (например, LASIK для коррекции зрения) и различные стоматологические процедуры. Их способность точно воздействовать на ткани делает их ценными при малоинвазивных операциях.

4. Научные исследования:

Эти лазеры используются в самых разных научных приложениях, включая спектроскопию, визуализацию поля скоростей частиц (применяется в гидродинамике) и лазерную сканирующую микроскопию. Стабильность их излучения необходима для точных измерений и наблюдений в исследованиях.

5. Телекоммуникации:

В сфере телекоммуникаций DPSS-лазеры используются в волоконно-оптических системах связи благодаря своей способности создавать стабильный и постоянный луч, необходимый для передачи данных на большие расстояния по оптическим волокнам.

6. Лазерная гравировка и маркировка:

Точность и эффективность лазеров непрерывного действия с дискретными полупроводниковыми датчиками делают их пригодными для гравировки и маркировки широкого спектра материалов, включая металлы, пластмассы и керамику. Они широко используются для нанесения штрих-кодов, серийных номеров и персонализации изделий.

7. Оборона и безопасность:

Эти лазеры находят применение в оборонной сфере для целеуказания, определения дальности и инфракрасного освещения. Их надежность и точность имеют решающее значение в таких ответственных ситуациях.

8. Производство полупроводников:

В полупроводниковой промышленности лазеры непрерывного действия с дискретными фазовыми преобразователями (DPSS) используются для таких задач, как литография, отжиг и контроль полупроводниковых пластин. Точность лазера имеет решающее значение для создания микроструктур на полупроводниковых чипах.

9. Развлечения и демонстрация:

Они также используются в индустрии развлечений для световых шоу и проекций, где их способность создавать яркие и концентрированные световые лучи является преимуществом.

10. Биотехнология:

В биотехнологии эти лазеры используются в таких приложениях, как секвенирование ДНК и сортировка клеток, где их точность и контролируемый выход энергии имеют решающее значение.

11. Метрология:

Для точных измерений и выравнивания в машиностроении и строительстве лазеры непрерывного действия с постоянными поляризационными преобразователями (CW DPSS) обеспечивают точность, необходимую для таких задач, как нивелирование, выравнивание и профилирование.