Čerpací laser: Typy a aplikácie

Čerpacie laserysú „jadrovým zdrojom energie“ laserových systémov. Injektujú svetelnú energiu špecifickej vlnovej dĺžky do zosilňovacích médií (ako sú vlákna dopované erbiom, kryštály v tuhom stave), aby excitovali médiá, aby produkovali stimulované žiarenie a nakoniec vytvorili stabilný laserový výstup. Ich výkon priamo určuje výkon, účinnosť a stabilitu laserových systémov.

1. Polovodičové čerpadlové lasery

Mainstreamové vlnové dĺžky sú 980nm (vyhradené erbiom dopovaným vláknovým zosilňovačom EDFA), 1480nm (prispôsobené vysokovýkonnému EDFA). Malá veľkosť, vysoká účinnosť elektrooptickej konverzie a široké pokrytie vlnových dĺžok. Podporujú nepretržitú vlnovú (CW) alebo pulznú prevádzku, vhodnú pre väčšinu malých a stredne veľkých laserových systémov.

Aplikačné scenáre:

Optické komunikačné pole (EDFA, čerpanie Ramanovým zosilňovačom), priemyselné laserové značenie (značenie povrchu kovu/plastu), medicínske zariadenia (dentálne laserové ošetrenie, kozmetický laser), prenosné laserové diaľkomery.

2. Polovodičové čerpadlové lasery

Použitie polovodičových kryštálov (napríklad Nd:YAG, Yb:YAG) ako média zosilnenia s vysokým výstupným výkonom, vynikajúcou kvalitou lúča a silnou schopnosťou proti rušeniu. Musí byť zladený s polovodičovým laserom ako sekundárnym zdrojom čerpadla a vstrekovať energiu do pevného kryštálu prostredníctvom optickej spojky, ktorá je vhodná pre vysokovýkonný kontinuálny alebo pulzný laserový výstup.

Aplikačné scenáre:

Priemyselné rezanie laserom (rezanie hrubých plechov), laserové zváranie (zváranie automobilových dielov), laserové odstraňovanie hrdze (odhrdzovanie povrchu lodí/mostov), ​​oblasť vedeckého výskumu (experiment jadrovej fúzie laserom).

3. Lasery s vláknovou pumpou

Použitím dopovaných vlákien (ako sú vlákna dopované yterbiom, vlákna dopované erbiom) ako ziskové médium v ​​kombinácii s technológiou spájania vlákien môže byť výstupný lúč prenášaný cez vlákna s vysokou flexibilitou. Sú vhodné pre scenáre vyžadujúce prenos energie na dlhé vzdialenosti alebo zložitú dráhu.

Aplikačné scenáre:

Prenos optickej komunikácie na diaľku (pumpovanie Ramanovým zosilňovačom), presné laserové gravírovanie (gravírovanie dosky plošných spojov), medicínska miniinvazívna chirurgia (vláknový laserový skalpel), 3D tlač kovov (tlač malých častí).

4. Lasery plynových čerpadiel

Použitie plynu (ako CO₂, He-Ne) ako média na získanie energie, vzrušujúca energia prostredníctvom výboja plynu, so širokým pokrytím výstupnej vlnovej dĺžky. Rozsah výkonu je veľký, ale veľkosť je veľká a účinnosť je nízka, vhodná pre scenáre so špecifickými požiadavkami na vlnovú dĺžku.

Aplikačné scenáre:

Priemyselné rezanie laserom (nekovové materiály ako akryl, drevo), laserové značenie (označenie povrchu skla), oblasť vedeckého výskumu (spektrálna analýza, laserová interferometria), oblasť medicíny (dermatologické ošetrenie CO₂ laserom).

Box Optronicsposkytuje lasery s polovodičovými pumpami (638nm~1064nm) a lasery s vláknovými pumpami (980nm, 1450nm, 1480nm atď.)