Līdz ar lāzertehnoloģiju straujo attīstību sānu sūknēšanas lāzera pastiprinājuma modulis ir kļuvis par galveno komponentu lieljaudas lāzersistēmās, veicinot inovācijas rūpnieciskajā ražošanā, medicīnas iekārtās un zinātniskajā pētniecībā. Šajā rakstā ir aplūkoti tā tehniskie principi, galvenās priekšrocības un pielietojuma scenāriji, lai izceltu tā vērtību un potenciālu.
I. Kas ir sānu sūknēšanas lāzera pastiprinājuma modulis?
Sānu sūknēšanas lāzera pastiprinājuma modulis ir ierīce, kas efektīvi pārveido pusvadītāju lāzera enerģiju lielas jaudas lāzera izvadē, izmantojot sānu sūknēšanas konfigurāciju. Tā galvenās sastāvdaļas ir pastiprināšanas vide (piemēram, Nd:YAG vai Nd:YVO₄kristāli), pusvadītāju sūknēšanas avots, termiskās vadības struktūra un optiskā rezonatora dobums. Atšķirībā no tradicionālajām gala sūknēšanas vai tiešās elektriskās sūknēšanas tehnoloģijām, sānu sūknēšana ierosina pastiprināšanas vidi vienmērīgāk no vairākiem virzieniem, ievērojami uzlabojot lāzera izejas jaudu un stabilitāti.
II. Tehniskās priekšrocības: kāpēc izvēlēties sānu sūknēšanas pastiprinājuma moduli?
1. Augsta jauda un lieliska staru kūļa kvalitāte
Sānu sūknēšanas struktūra vienmērīgi ievada enerģiju no vairākiem pusvadītāju lāzeru blokiem kristālā, mazinot termiskās lēcas efektu, kas novērojams gala sūknēšanas laikā. Tas ļauj sasniegt kilovatu līmeņa jaudu, vienlaikus saglabājot izcilu stara kvalitāti (M² koeficients < 20), padarot to ideāli piemērotu precīzai griešanai un metināšanai.
2. Izcila termiskā vadība
Modulī ir integrēta efektīva mikrokanālu dzesēšanas sistēma, kas ātri izkliedē siltumu no pastiprināšanas vides. Tas nodrošina stabilu darbību nepārtrauktas lielas slodzes apstākļos, pagarinot lāzera darbības laiku."kalpošanas laiks līdz desmitiem tūkstošu stundu.
3. Mērogojams un elastīgs dizains
Modulis atbalsta vairāku moduļu sakraušanu vai paralēlas konfigurācijas, viegli panākot jaudas palielināšanu no simtiem vatu līdz desmitiem kilovatu. Tas ir saderīgs arī ar nepārtrauktas darbības (CW), kvaziekontinentālās darbības (QCW) un impulsa režīmiem, pielāgojoties dažādām lietojumprogrammu vajadzībām.
4. Izmaksu efektivitāte
Salīdzinot ar šķiedru lāzeriem vai disku lāzeriem, sānu sūknēšanas pastiprinājuma moduļi piedāvā zemākas ražošanas izmaksas un vienkāršotu apkopi, padarot tos par vēlamo augstas veiktspējas un rentablu risinājumu rūpnieciskiem lāzeru lietojumiem.
III. Galvenie lietošanas scenāriji
1. Rūpnieciskā ražošana
- Metālapstrāde: izmanto automobiļu un kosmosa rūpniecībā biezu plākšņu griešanai un dziļai iespiešanās metināšanai.
- Jauns enerģijas sektors: ideāli piemērots litija akumulatoru cilpiņu metināšanai un fotoelektriskā silīcija plākšņu zīmēšanai.
- Aditīvā ražošana: tiek pielietota lieljaudas lāzerapstrādes un 3D drukāšanas procesos.
2. Medicīnas un estētikas iekārtas
- Lāzerķirurģija: Izmanto uroloģijā (litotripsija) un oftalmoloģijā.
- Estētiskās procedūras: izmanto pigmenta noņemšanai un rētu labošanai, izmantojot impulsa lāzerus.
3. Zinātniskā pētniecība un aizsardzība
- Nelineārās optikas pētījumi: darbojas kā sūkņa avots optiskajiem parametriskajiem oscilatoriem (OPO).
- Lāzeradars (LiDAR): Nodrošina augstas enerģijas impulsa gaismas avotu atmosfēras noteikšanai un tālizpētes attēlveidošanai.
IV. Nākotnes tehnoloģiju tendences
1. Inteliģenta integrācija: mākslīgā intelekta algoritmu apvienošana sūkņa temperatūras un izejas jaudas uzraudzībai reāllaikā, nodrošinot adaptīvu regulēšanu.
2. Paplašināšanās īpaši ātro lāzeru jomā: pikosekunžu/femtosekundžu impulsa lāzera moduļu izstrāde, izmantojot režīmu bloķēšanas tehnoloģiju, lai apmierinātu precīzas mikroapstrādes prasības.
3. Zaļš un energoefektīvs dizains: elektrooptiskās konversijas efektivitātes optimizēšana (pašlaik pārsniedz 40 %), lai samazinātu enerģijas patēriņu un oglekļa pēdas nospiedumu.
V. Secinājums
Ar savu augsto uzticamību, mērogojamu arhitektūru un izmaksu priekšrocībām sānu sūknēšanas lāzera pastiprinājuma modulis pārveido lieljaudas lāzeru lietojumprogrammu ainavu. Neatkarīgi no tā, vai tā veicina 4.0 industriālās revolūcijas inteliģento ražošanu vai progresīvu zinātnisko pētījumu attīstību, šī tehnoloģija izrādās neaizstājama lāzertehnoloģiju robežu paplašināšanā.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 2. aprīlis