Mi az a CW DPSS lézer? Definíció és lebontás

Folyamatos hullám (CW):Ez a lézer működési módjára utal. Folyamatos üzemmódban a lézer állandó, állandó fénysugarat bocsát ki, szemben az impulzuslézerekkel, amelyek sorozatokban bocsátanak ki fényt. A folyamatos lézereket akkor használják, ha folyamatos, állandó fénykibocsátásra van szükség, például vágási, hegesztési vagy gravírozási alkalmazásokhoz.

Dióda pumpálás:A diódapumpált lézerekben a lézerközeg gerjesztéséhez szükséges energiát félvezető lézerdiódák biztosítják. Ezek a diódák fényt bocsátanak ki, amelyet a lézerközeg elnyel, gerjesztve a benne lévő atomokat, és lehetővé téve számukra a koherens fény kibocsátását. A diódapumpálás hatékonyabb és megbízhatóbb a régebbi pumpálási módszerekhez, például a vakukhoz képest, és kompaktabb és tartósabb lézerkialakításokat tesz lehetővé.

Szilárdtest lézer:A „szilárdtest” kifejezés a lézerben használt erősítőközeg típusára utal. A gáz- vagy folyadéklézerekkel ellentétben a szilárdtestlézerek szilárd anyagot használnak közegként. Ez a közeg jellemzően egy kristály, például Nd:YAG (neodímiummal adalékolt ittrium-alumínium gránát) vagy rubin, amelyet ritkaföldfémekkel adalékoltak, amelyek lehetővé teszik a lézerfény előállítását. Az adalékolt kristály az, ami felerősíti a fényt a lézersugár létrehozásához.

Hullámhosszak és alkalmazások:A DPSS lézerek különböző hullámhosszakon bocsáthatnak ki sugárzást, a kristályban használt adalékanyag típusától és a lézer kialakításától függően. Például egy gyakori DPSS lézerkonfiguráció Nd:YAG-t használ erősítőközegként, hogy 1064 nm-es lézert hozzon létre az infravörös spektrumban. Ezt a típusú lézert széles körben használják ipari alkalmazásokban különféle anyagok vágására, hegesztésére és jelölésére.

Előnyök:A DPSS lézerek kiváló nyalábminőségükről, hatékonyságukról és megbízhatóságukról ismertek. Energiahatékonyabbak, mint a hagyományos, vakulámpákkal pumpált szilárdtest lézerek, és a diódalézerek tartósságának köszönhetően hosszabb élettartamot kínálnak. Emellett nagyon stabil és precíz lézersugarak előállítására is képesek, ami kulcsfontosságú a részletes és nagy pontosságú alkalmazásokhoz.

→ Tovább olvasom:Mi a lézeres pumpálás?

A folyamatos dióda-pumpált szilárdtest lézer főbb alkalmazásai:

1.Lézeres gyémántvágás:

A G2-A lézer egy tipikus konfigurációt alkalmaz a frekvenciakettőzéshez: egy 1064 nm-es infravörös bemeneti nyalábot egy nemlineáris kristályon való áthaladás során zöld, 532 nm-es hullámmá alakítanak. Ez a folyamat, amelyet frekvenciakettőzésnek vagy második harmonikus generálásnak (SHG) neveznek, egy széles körben elterjedt módszer a rövidebb hullámhosszú fény előállítására.

A neodímium- vagy itterbium-alapú 1064 nm-es lézer fénykimenetének frekvenciájának megduplázásával G2-A lézerünk 532 nm-es zöld fényt képes előállítani. Ez a technika elengedhetetlen a zöld lézerek létrehozásához, amelyeket általában a lézerpointerektől a kifinomult tudományos és ipari műszerekig használnak, és a lézeres gyémántvágás területén is népszerűek.

2. Anyagfeldolgozás:

 Ezeket a lézereket széles körben használják anyagmegmunkálási alkalmazásokban, például fémek és más anyagok vágásában, hegesztésében és fúrásában. Nagy pontosságuk ideálissá teszi őket bonyolult tervekhez és vágásokhoz, különösen az autóiparban, a repülőgépiparban és az elektronikai iparban.

3. Orvosi alkalmazások:

Az orvostudományban a folyamatos sugárzású (CW) DPSS lézereket nagy pontosságot igénylő műtétekhez használják, például szemészeti műtétekhez (mint például a LASIK a látáskorrekcióhoz) és különféle fogászati ​​beavatkozásokhoz. A szövetek pontos célzott alkalmazásának képessége értékessé teszi őket a minimálisan invazív műtétekben.

4. Tudományos kutatás:

Ezeket a lézereket számos tudományos alkalmazásban használják, beleértve a spektroszkópiát, a részecske képalkotási sebességmérését (amelyet a folyadékdinamikában használnak) és a lézeres pásztázó mikroszkópiát. Stabil teljesítményük elengedhetetlen a pontos mérésekhez és megfigyelésekhez a kutatásban.

5. Távközlés:

A telekommunikáció területén a DPSS lézereket száloptikai kommunikációs rendszerekben használják, mivel képesek stabil és konzisztens nyalábot létrehozni, ami szükséges az adatok optikai szálakon keresztüli nagy távolságú továbbításához.

6. Lézergravírozás és jelölés:

A folyamatos futású DPSS lézerek pontossága és hatékonysága alkalmassá teszi őket számos anyag, többek között fémek, műanyagok és kerámiák gravírozására és jelölésére. Általában vonalkódokhoz, sorozatszámokhoz és termékek személyre szabásához használják őket.

7. Védelem és biztonság:

Ezek a lézerek védelmi alkalmazásokat találnak célpontmeghatározásra, távolságmérésre és infravörös megvilágításra. Megbízhatóságuk és pontosságuk kritikus fontosságú ezekben a nagy téttel bíró környezetekben.

8. Félvezetőgyártás:

A félvezetőiparban a folyamatos sugárzású (CW) DPSS lézereket olyan feladatokhoz használják, mint a litográfia, a lágyítás és a félvezető ostyák vizsgálata. A lézer pontossága elengedhetetlen a félvezető chipek mikroskálájú struktúráinak létrehozásához.

9. Szórakoztatás és megjelenítés:

A szórakoztatóiparban is használják őket fényjátékokhoz és vetítésekhez, ahol előnyös a fényes és koncentrált fénysugarak előállítására való képességük.

10. Biotechnológia:

A biotechnológiában ezeket a lézereket olyan alkalmazásokban használják, mint a DNS-szekvenálás és a sejtszortírozás, ahol a pontosságuk és a szabályozott energiatermelésük kulcsfontosságú.

11. Metrológia:

A precíziós méréshez és beállításhoz a mérnöki és építőipari mérnöki munkákban a CW DPSS lézerek biztosítják a szükséges pontosságot olyan feladatokhoz, mint a szintezés, beállítás és profilalkotás.