Czym jest laser CW DPSS? Definicja i wyjaśnienie

Fala ciągła (CW):Odnosi się to do trybu pracy lasera. W trybie CW laser emituje stały, równomierny strumień światła, w przeciwieństwie do laserów impulsowych, które emitują światło w seriach. Lasery CW są używane, gdy wymagane jest ciągłe, równomierne światło, na przykład podczas cięcia, spawania lub grawerowania.

Pompowanie diodowe:W laserach pompowanych diodami energia potrzebna do wzbudzenia ośrodka laserowego jest dostarczana przez półprzewodnikowe diody laserowe. Diody te emitują światło, które jest absorbowane przez ośrodek laserowy, pobudzając atomy w jego wnętrzu i umożliwiając im emisję światła spójnego. Pompowanie diodami jest bardziej wydajne i niezawodne w porównaniu ze starszymi metodami pompowania, takimi jak lampy błyskowe, i pozwala na tworzenie bardziej kompaktowych i trwałych konstrukcji laserów.

Laser na ciele stałym:Termin „stały” odnosi się do rodzaju ośrodka wzmocnienia stosowanego w laserze. W przeciwieństwie do laserów gazowych lub ciekłych, lasery stałe wykorzystują jako ośrodek stały materiał. Ośrodkiem tym jest zazwyczaj kryształ, taki jak Nd:YAG (granat itrowo-glinowy domieszkowany neodymem) lub rubin, domieszkowany pierwiastkami ziem rzadkich, które umożliwiają generowanie światła laserowego. Domieszkowany kryształ wzmacnia światło, generując wiązkę laserową.

Długości fal i zastosowania:Lasery DPSS mogą emitować promieniowanie o różnych długościach fal, w zależności od rodzaju materiału domieszkującego użytego w krysztale oraz konstrukcji lasera. Na przykład, typowa konfiguracja lasera DPSS wykorzystuje Nd:YAG jako ośrodek wzmocnienia, aby wytworzyć laser o długości fali 1064 nm w widmie podczerwonym. Ten typ lasera jest szeroko stosowany w zastosowaniach przemysłowych do cięcia, spawania i znakowania różnych materiałów.

Zalety:Lasery DPSS znane są z wysokiej jakości wiązki, wydajności i niezawodności. Są bardziej energooszczędne niż tradycyjne lasery półprzewodnikowe zasilane lampami błyskowymi i oferują dłuższą żywotność dzięki trwałości laserów diodowych. Potrafią również generować bardzo stabilne i precyzyjne wiązki laserowe, co jest kluczowe w przypadku precyzyjnych i precyzyjnych zastosowań.

→ Czytaj więcej:Czym jest pompowanie laserowe?

Główne zastosowania lasera półprzewodnikowego pompowanego diodą CW:

1.Cięcie laserowe diamentowe:

Laser G2-A wykorzystuje typową konfigurację podwajania częstotliwości: wiązka podczerwieni o długości fali 1064 nm jest przekształcana w zieloną falę o długości fali 532 nm podczas przechodzenia przez kryształ nieliniowy. Proces ten, znany jako podwajanie częstotliwości lub generacja drugiej harmonicznej (SHG), jest powszechnie stosowaną metodą generowania światła o krótszych długościach fal.

Podwajając częstotliwość światła wyjściowego lasera neodymowego lub iterbowego o długości fali 1064 nm, nasz laser G2-A może generować zielone światło o długości fali 532 nm. Ta technika jest niezbędna do tworzenia zielonych laserów, które są powszechnie wykorzystywane w różnych zastosowaniach, od wskaźników laserowych po zaawansowane instrumenty naukowe i przemysłowe, a także cieszą się popularnością w obszarze laserowego cięcia diamentowego.

2. Obróbka materiału:

 Lasery te są szeroko stosowane w obróbce materiałów, takich jak cięcie, spawanie i wiercenie metali i innych materiałów. Ich wysoka precyzja sprawia, że ​​idealnie nadają się do skomplikowanych projektów i cięć, szczególnie w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i elektronicznym.

3. Zastosowania medyczne:

W medycynie lasery CW DPSS są wykorzystywane w zabiegach wymagających wysokiej precyzji, takich jak operacje okulistyczne (np. LASIK w korekcji wzroku) oraz różnego rodzaju zabiegi stomatologiczne. Ich zdolność do precyzyjnego namierzania tkanek sprawia, że ​​są one cenne w zabiegach minimalnie inwazyjnych.

4. Badania naukowe:

Lasery te są wykorzystywane w wielu zastosowaniach naukowych, w tym w spektroskopii, obrazowej prędkości cząstek (stosowanej w dynamice płynów) oraz mikroskopii skaningowej laserowej. Ich stabilny sygnał wyjściowy jest niezbędny do dokładnych pomiarów i obserwacji w badaniach naukowych.

5. Telekomunikacja:

W dziedzinie telekomunikacji lasery DPSS są stosowane w systemach komunikacji światłowodowej ze względu na ich zdolność do wytwarzania stabilnej i spójnej wiązki, co jest niezbędne do przesyłania danych na duże odległości za pomocą włókien optycznych.

6. Grawerowanie i znakowanie laserowe:

Precyzja i wydajność laserów CW DPSS sprawiają, że nadają się one do grawerowania i znakowania szerokiej gamy materiałów, w tym metali, tworzyw sztucznych i ceramiki. Są powszechnie stosowane do kodów kreskowych, numerowania seryjnego i personalizacji produktów.

7. Obrona i bezpieczeństwo:

Lasery te znajdują zastosowanie w obronie do oznaczania celów, pomiaru odległości i oświetlenia podczerwonego. Ich niezawodność i precyzja są kluczowe w tych wymagających warunkach.

8. Produkcja półprzewodników:

W przemyśle półprzewodnikowym lasery CW DPSS są wykorzystywane do zadań takich jak litografia, wyżarzanie i kontrola płytek półprzewodnikowych. Precyzja lasera jest niezbędna do tworzenia mikrostruktur na układach scalonych.

9. Rozrywka i ekspozycja:

Wykorzystuje się je również w przemyśle rozrywkowym do pokazów świetlnych i projekcji, gdzie ich zaletą jest możliwość wytwarzania jasnych i skupionych wiązek światła.

10. Biotechnologia:

W biotechnologii lasery te wykorzystuje się w takich zastosowaniach, jak sekwencjonowanie DNA i sortowanie komórek, gdzie precyzja i kontrolowana wydajność energetyczna mają kluczowe znaczenie.

11. Metrologia:

Lasery CW DPSS zapewniają dokładność potrzebną do wykonywania takich zadań, jak poziomowanie, wyrównywanie i profilowanie, a także umożliwiają precyzyjne pomiary i wyrównywanie w inżynierii i budownictwie.