Dioda Pompa CW: Opsi sumber cahaya yang fleksibel dan efisien!

Kristal dan kacamata ND-Doped seperti ND: YAG (Neodymium: Yttrium aluminium garnet) telah lama digunakan sebagai bahan gain laser. Dipompa secara optik, mereka dapat menghasilkan panjang gelombang output yang mendekati 1μm, sedangkan masa hidup neodymium yang tereksitasi mendukung operasi gelombang kontinu dan operasi berdenyut (Q-switched).

Dalam laser tradisional, output dari lampu flash yang intens dan lampu busur difokuskan ke dalam batang kristal laser silinder untuk membentuk modul gain. Modul ini kemudian ditempatkan di dalam rongga laser, yang biasanya panjang beberapa inci dan dibatasi oleh reflektor tinggi dan reflektor parsial atau skrup output.

Namun, pendekatan ini menghadapi beberapa tantangan. Pertama, lampu pompa tidak efisien, yang terutama disebabkan oleh inefisiensi lampu dalam mengubah energi listrik menjadi cahaya pompa, sambil menghasilkan banyak panas yang tidak berguna. Lebih kritis, lampu -lampu ini memancarkan radiasi broadband dalam rentang yang terlihat dan inframerah, mengakibatkan sebagian besar cahaya tidak sepenuhnya diserap oleh kristal gain laser, yang pada gilirannya memperburuk generasi panas dari modul pompa. Panas ini harus dihamburkan oleh sistem pendingin air untuk kepala laser, dan catu daya multi-kilowatt diperlukan.

Untuk banyak aplikasi industri, lampu busur kontinu memiliki umur terbatas dan perlu diganti setiap 200 hingga 600 jam. Selama penggantian, optik rongga seringkali perlu disesuaikan untuk mempertahankan pola output laser yang baik. Pemeliharaan rutin yang sering ini tidak hanya meningkatkan biaya, tetapi juga dapat mempengaruhi stabilitas sistem laser. Selain itu, penyelarasan optik dapat melayang dari waktu ke waktu, membutuhkan kalibrasi ulang secara teratur, bahkan tanpa mempertimbangkan penggantian lampu itu sendiri.

Sebaliknya,Dioda memompa CWsecara signifikan menghilangkan keterbatasan dan kerugian ini. Kristal laser yang didoping neodymium memiliki penyerapan tinggi pada panjang gelombang 808 dan 880 nm, yang cocok dengan panjang gelombang emisi dioda laser semikonduktor ikat. Dioda laser dapat secara efisien mengubah energi listrik menjadi cahaya laser, yang secara efektif diserap oleh kristal neodymium-doped, mencapai efisiensi tahan dinding yang beberapa kali lebih tinggi daripada laser yang dipompa lampu tradisional.

Selain efisiensi listrik yang tinggi,Dioda memompa CWjuga membawa keuntungan signifikan lainnya. Karena daya output yang rendah, laser ini menghasilkan panas yang relatif sedikit, mengurangi persyaratan pendinginan. Selain itu, mereka ditenagai oleh catu daya tegangan rendah, kompatibel dengan saluran fase tunggal (110/220V) atau utilitas tegangan rendah di beberapa alat mesin laser.

Selain itu, karena ukuran kompak dari dioda semikonduktor, ukuran keseluruhan kepala laser dapat dikurangi secara signifikan. Untuk pengguna OEM dan industri, umur panjang dioda semakin mengurangi downtime perawatan. Faktanya, dengan perbaikan berkelanjutan dari keandalan dioda dalam laser solid-state yang dipompa dioda, laser ini telah mencapai operasi bebas masalah selama bertahun-tahun.

Dalam hal pengenalan kristal laser, ada beberapa pendekatan dasar untuk dioda yang dipompa CW, termasuk pemompaan ujung dan pemompaan samping. Akhir laser yang dipompa memberikan kinerja tinggi dan stabilitas balok output berkualitas tinggi di kisaran daya hingga puluhan watt, sementara laser yang dipompa fokus pada penyediaan hingga beberapa kilowatt daya mentah, meskipun kualitas baloknya dikompromikan.

Sejak diperkenalkanDioda memompa CW, banyak geometri kristal laser telah dipelajari dengan berbagai tingkat keberhasilan komersial. Di antara mereka, batang silinder, pelat dan kristal disk tipis adalah yang paling penting. Tergantung pada persyaratan daya dan mode, kristal laser pelat dan batang dapat dirancang sebagai pompa akhir atau pompa samping, sementara kristal disk hanya dapat dipompa akhir. Secara umum, kristal batang mendominasi aplikasi berkualitas rendah/sedang dan kualitas tinggi, sedangkan kristal pelat dan disk sering digunakan dalam laser daya tinggi.