Diyot pompalanan CW: Esnek ve verimli bir ışık kaynağı seçeneği!

ND: YAG (Neodimyum: Yttrium alüminyum garnet) gibi ND katkılı kristaller ve gözlükler uzun zamandır lazer kazanç malzemeleri olarak kullanılmıştır. Optik olarak pompalanır, 1µm'ye yakın çıkış dalga boyları üretebilirken, neodimyumun uyarılmış durum ömrü hem sürekli dalgayı hem de darbeli (q-anahtarlı) işlemi destekler.

Geleneksel lazerlerde, yoğun flaş lambalarının ve ark lambalarının çıkışı, bir kazanç modülü oluşturmak için silindirik bir lazer kristal çubuğuna odaklanır. Bu modül daha sonra tipik olarak birkaç inç uzunluğunda olan ve yüksek reflektörler ve kısmi reflektörler veya çıkış kuplörleri ile sınırlandırılmış lazer boşluğunun içine yerleştirilir.

Ancak, bu yaklaşım çeşitli zorluklarla karşı karşıyadır. Birincisi, pompa ışığı etkili değildir, bu da esas olarak lambanın elektrik enerjisini pompa ışığına dönüştürmedeki verimsizliğinden kaynaklanırken, çok fazla işe yaramaz ısı üretir. Daha eleştirel olarak, bu lambalar görünür ve kızılötesi aralıklarda geniş bant radyasyonu yayar, bu da ışığın çoğunun lazer kazanç kristalleri tarafından tam olarak emilmemesine neden olur ve bu da pompa modülünün ısı üretimini şiddetlendirir. Bu ısı, lazer kafası için bir su soğutma sistemi ile dağıtılmalı ve çok kilowatt güç kaynağı gereklidir.

Birçok endüstriyel uygulama için, sürekli ark lambalarının sınırlı bir ömrü vardır ve her 200 ila 600 saatte bir değiştirilmesi gerekir. Değiştirme sırasında, boşluk optiklerinin iyi bir lazer çıkış paternini korumak için genellikle ince ayarlanması gerekir. Bu sık rutin bakım sadece maliyetleri arttırmakla kalmaz, aynı zamanda lazer sisteminin stabilitesini de etkileyebilir. Ek olarak, optik hizalama zamanla sürüklenebilir, lambanın kendisinin değiştirilmesini göz önünde bulundurmadan bile düzenli yeniden kalibrasyon gerektirir.

Tersine,Diyot pompalanan CWBu sınırlamaları ve dezavantajları önemli ölçüde ortadan kaldırır. Neodimyum katkılı lazer kristalleri, 808 ve 880 nm dalga boylarında yüksek emilimlere sahiptir; Lazer diyot, elektrik enerjisini etkili bir şekilde neodimyum katkılı kristal tarafından etkili bir şekilde emilen lazer ışığına dönüştürebilir ve geleneksel lamba pompalı lazerlerinkinden birkaç kat daha yüksek bir duvar plug verimliliği elde edebilir.

Yüksek elektrik verimliliğine ek olarak,Diyot pompalanan CWAyrıca başka önemli avantajlar da getirir. Düşük çıkış gücü nedeniyle, bu lazerler nispeten az ısı üreterek soğutma gereksinimlerini azaltır. Buna ek olarak, bazı lazer takımlarında tek fazlı (110/220V) hatlar veya düşük voltaj yardımcı programları ile uyumlu düşük voltajlı güç kaynakları ile güçlendirilirler.

Ek olarak, yarı iletken diyotların kompakt boyutu nedeniyle, lazer kafasının toplam boyutu önemli ölçüde azaltılabilir. OEM'ler ve endüstriyel kullanıcılar için, diyotların uzun ömrü bakım kesinti süresini daha da azaltır. Aslında, diyot pompalanmış katı hal lazerlerde diyot güvenilirliğinin sürekli iyileştirilmesi ile bu lazerler yıllarca sorunsuz çalışma sağladı.

Lazer kristallerinin tanıtımı açısından, son pompalama ve yan pompalama dahil diyot pompalanan CW'ye birkaç temel yaklaşım vardır. Uç pompalanan lazerler, güç aralığındaki yüksek kaliteli çıkış kirişlerinin onlarca watt'a kadar yüksek performans ve stabilitesini sağlarken, yan pompalı lazerler, kiriş kaliteleri tehlikeye girmesine rağmen, birkaç kilowatt'a kadar ham güç sağlamaya odaklanmaktadır.

Tanıtımından beriDiyot pompalanan CW, çok sayıda lazer kristal geometrisi değişen derecelerde ticari başarı ile incelenmiştir. Bunlar arasında silindirik çubuklar, plakalar ve ince disk kristalleri en önemlisidir. Güç ve mod gereksinimlerine bağlı olarak, plaka ve çubuk lazer kristalleri, uç pompalı veya yan pompalanmış olarak tasarlanabilirken, disk kristalleri yalnızca son pompalanabilir. Genel olarak, çubuk kristalleri düşük/orta güce ve yüksek modlu uygulamalara hakim olurken, plaka ve disk kristalleri genellikle yüksek güçlü lazerlerde kullanılır.