Strauji attīstoties lāzera tehnoloģijai, sānu sūknētais lāzera pastiprināšanas modulis ir kļuvis par galveno komponentu lieljaudas lāzera sistēmās, veicot inovācijas rūpniecības ražošanā, medicīniskajā aprīkojumā un zinātniskos pētījumos. Šajā rakstā ir iekļauti tie tehniskie principi, galvenās priekšrocības un lietojumprogrammu scenāriji, lai uzsvērtu tā vērtību un potenciālu.
I. Kas ir sānu sūknis lāzera pastiprināšanas modulis?
Sānu sūknis lāzera pastiprināšanas modulis ir ierīce, kas efektīvi pārveido pusvadītāju lāzera enerģiju lieljaudas lāzera izejā, izmantojot sānu sūknēšanas konfigurāciju. Tās pamatkomponentos ietilpst pastiprinājuma nesējs (piemēram, ND: YAG vai ND: YVO₄kristāli), pusvadītāju sūkņa avots, termiskās pārvaldības struktūra un optiskā rezonatora dobums. Atšķirībā no tradicionālās beigu sūknētās vai tiešās elektriski sūknētās tehnoloģijas, sānu sūknēšana vienveidīgāk uzbudina pastiprināšanas vidi no vairākiem virzieniem, ievērojami uzlabojot lāzera izejas jaudu un stabilitāti.
II. Tehniskās priekšrocības: kāpēc izvēlēties sānu sūknētu pastiprināšanas moduli?
1. Augstas jaudas jauda un lieliska staru kvalitāte
Sānu sūknēšanas struktūra vienmērīgi injicē enerģiju no vairākiem pusvadītāju lāzera blokiem kristālā, mazinot termisko objektīvu, kas redzams beigu sūknēšanas laikā. Tas ļauj iegūt kilovatu līmeņa jaudu, vienlaikus saglabājot augstāku staru kūļa kvalitāti (M² koeficients <20), padarot to ideālu precizitātes griešanas un metināšanas lietojumprogrammām.
2. Izcila termiskā pārvaldība
Modulis integrē efektīvu mikrokanālu dzesēšanas sistēmu, ātri izkliedējot siltumu no pastiprināšanas barotnes. Tas nodrošina stabilu darbību nepārtrauktos augstas slodzes apstākļos, pagarinot lāzeru'no mūža līdz desmitiem tūkstošu stundu.
3. Mērogojams un elastīgs dizains
Modulis atbalsta daudzmodulu sakraušanu vai paralēlas konfigurācijas, viegli sasniedzot enerģijas uzlabošanu no simtiem vatu līdz desmitiem kilovatu. Tas ir savietojams arī ar nepārtrauktu viļņu (CW), kvazi nepārtraukto viļņu (QCW) un impulsa režīmiem, pielāgojoties dažādām lietojumprogrammas vajadzībām.
4. Izmaksu efektivitāte
Salīdzinot ar šķiedru lāzeriem vai diska lāzeriem, sānu sūknētie ieguvumu moduļi piedāvā zemākas ražošanas izmaksas un vienkāršotu apkopi, padarot tos par vēlamo augstas veiktspējas un rentablu risinājumu rūpnieciskiem lāzera lietojumiem.
III. Galvenie lietojumprogrammu scenāriji
1. Rūpnieciskā ražošana
- Metāla apstrāde: izmanto automobiļu un kosmiskās aviācijas rūpniecībā biezu plākšņu griešanai un dziļai iespiešanās metināšanai.
- Jauns enerģijas nozare: ideāli piemērots litija akumulatora cilnes metināšanai un fotoelektriskajam silīcija vafeļu skrāpēšanai.
- Papildu ražošana: uzklāts lieljaudas lāzera apšuvumā un 3D drukāšanā.
2. Medicīniskā un estētiskā iekārta
- Lāzera ķirurģija: tiek izmantota uroloģijā (litotripsija) un oftalmoloģijā.
- Estētiskās procedūras: izmanto pigmenta noņemšanai un rētu atjaunošanai, izmantojot pulsētus lāzerus.
3. Zinātniskais pētījums un aizsardzība
- Nelineārā optikas izpēte: funkcijas kā sūkņa avots optiskajiem parametriskajiem oscilatoriem (OPO).
- Lāzera radars (LIDAR): nodrošina augstas enerģijas impulsu gaismas avotu atmosfēras noteikšanai un attālās izpētes attēlveidošanai.
Iv. Nākotnes tehnoloģiju tendences
1. Saprātīga integrācija: AI algoritmu apvienošana sūkņa temperatūras un izejas jaudas reāllaika uzraudzībai, ļaujot adaptīvai noregulēšanai.
2. Paplašināšanās ultraātiskos lāzeros: pikosekundes/femtosekundes impulsa lāzera moduļu izstrāde, izmantojot režīma bloķēšanas tehnoloģiju, lai apmierinātu precīzas mikromahinēšanas prasības.
3. Zaļais un energoefektīvs dizains: elektro-optiskās pārveidošanas efektivitātes optimizēšana (pašlaik pārsniedz 40%), lai samazinātu enerģijas patēriņu un oglekļa pēdu.
V. Secinājums
Ar savu augsto uzticamību, mērogojamo arhitektūru un izmaksu priekšrocībām sānu sūknētais lāzera pastiprināšanas modulis pārveido lieljaudas lāzera lietojumprogrammu ainavu. Neatkarīgi no tā, vai nozares vadīšana 4.0-inteliģenta ražošana vai progresīvas zinātnisko pētījumu uzlabošana, šī tehnoloģija izrādās neaizstājama, virzot lāzera tehnoloģijas robežas.
Pasta laiks: Apr-02-2025