Что такое непрерывный лазер с диодной накачкой (DPSS)?

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

Диодная накачка:В лазерах с диодной накачкой энергия, используемая для возбуждения лазерной среды, поступает от полупроводниковых лазерных диодов. Эти диоды излучают свет, который поглощается лазерной средой, возбуждая находящиеся в ней атомы и позволяя им излучать когерентный свет. Диодная накачка более эффективна и надёжна по сравнению со старыми методами накачки, такими как импульсные лампы, и позволяет создавать более компактные и долговечные лазеры.

Твердотельный лазер:Термин «твердотельный» относится к типу активной среды, используемой в лазере. В отличие от газовых или жидкостных лазеров, твердотельные лазеры используют в качестве активной среды твёрдый материал. Обычно эта среда представляет собой кристалл, например, Nd:YAG (иттрий-алюминиевый гранат, легированный неодимом) или рубин, легированный редкоземельными элементами, которые обеспечивают генерацию лазерного излучения. Легированный кристалл усиливает свет, формируя лазерный луч.

Длины волн и их применение:Лазеры с диодной накачкой (DPSS) могут излучать на различных длинах волн в зависимости от типа легирующего материала, используемого в кристалле, и конструкции лазера. Например, в распространённой конфигурации лазера с диодной накачкой (DPSS) в качестве активной среды используется Nd:YAG для генерации излучения с длиной волны 1064 нм в инфракрасном спектре. Этот тип лазеров широко используется в промышленности для резки, сварки и маркировки различных материалов.

Преимущества:Лазеры с диодной накачкой (DPSS) известны своим высоким качеством луча, эффективностью и надёжностью. Они более энергоэффективны, чем традиционные твердотельные лазеры с накачкой импульсными лампами, и обладают более длительным сроком службы благодаря долговечности диодных лазеров. Они также способны генерировать очень стабильные и точные лазерные лучи, что критически важно для высокоточных и детализированных приложений.

→ Читать далее:Что такое лазерная накачка?

Основные области применения твердотельного лазера с непрерывной диодной накачкой:

1.Лазерная алмазная резка:

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

Удваивая частоту излучения неодимового или иттербиевого лазера с длиной волны 1064 нм, наш лазер G2-A способен генерировать зелёный свет с длиной волны 532 нм. Эта технология необходима для создания зелёных лазеров, которые широко используются в различных областях: от лазерных указок до сложных научных и промышленных приборов, а также 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. Высокая точность делает их идеальными для создания сложных конструкций и резки, особенно в автомобильной, аэрокосмической и электронной промышленности.

3. Медицинское применение:

В медицине непрерывные лазеры с диодной накачкой (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 для малоинвазивных хирургических операций.

4. Научные исследования:

Эти лазеры используются в различных научных приложениях, включая спектроскопию, измерение скорости частиц (используется в гидродинамике) и лазерную сканирующую микроскопию. Стабильность их выходного сигнала необходима для точных измерений и наблюдений в ходе исследований.

5. Телекоммуникации:

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

6. Лазерная гравировка и маркировка:

Точность и эффективность непрерывных лазеров с диодной накачкой (DPSS) позволяют использовать их для гравировки и маркировки широкого спектра материалов, включая металлы, пластик и керамику. Они широко используются для штрихкодирования, серийной нумерации и персонализации изделий.

7. Оборона и безопасность:

Эти лазеры находят применение в обороне для целеуказания, определения дальности и инфракрасной подсветки. Их надёжность и точность критически важны в этих критически важных условиях.

8. Производство полупроводников:

В полупроводниковой промышленности непрерывные DPSS-лазеры используются для таких задач, как литография, отжиг и контроль полупроводниковых пластин. Точность лазера имеет решающее значение для создания микромасштабных структур на полупроводниковых кристаллах.

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 CW DPSS обеспечивают точность, необходимую для таких задач, как нивелирование, выравнивание и профилирование.