Wraz z szybkim postępem technologii laserowej moduł wzmocnienia laserowego z boku stał się kluczowym elementem w systemach laserowych o dużej mocy, napędzając innowacje w produkcji przemysłowej, sprzęcie medycznym i badaniach naukowych. Ten artykuł zagłębia się w zasady techniczne, kluczowe zalety i scenariusze aplikacji, aby podkreślić jego wartość i potencjał.
I. Co to jest moduł wzmocnienia lasera z boku?
Moduł wzmocnienia lasera z boku to urządzenie, które skutecznie przekształca energię lasera półprzewodnikowego na wyjście laserowe o dużej mocy poprzez konfigurację pompowania bocznego. Jego podstawowe elementy obejmują medium wzmocnienia (takie jak ND: YAG lub ND: YVO₄Kryształy), źródło pompy półprzewodników, struktura zarządzania termicznego i optyczna jama rezonatora. W przeciwieństwie do tradycyjnych technologii pompowanych na końcowym lub bezpośrednim pompowaniu elektrycznie, pompowanie boczne podnieca medium wzmocnienia bardziej równomiernie z wielu kierunków, znacznie zwiększając moc i stabilność lasera.
Ii. Zalety techniczne: Dlaczego warto wybrać moduł wzmocnienia boku?
1. Wysoka moc wyjściowa i doskonała jakość wiązki
Struktura pompowania bocznego wstrzykuje energię równomiernie z wielu półprzewodnikowych układów laserowych do kryształu, łagodząc efekt soczewki termicznej obserwowanej w pompowaniu końcowym. Pozwala to na moc wyjściową na poziomie kilowatów przy jednoczesnym utrzymaniu najwyższej jakości wiązki (m² Współczynnik <20), dzięki czemu jest idealny do precyzyjnego cięcia i spawania.
2. Wyjątkowe zarządzanie termicznie
Moduł integruje wydajny system chłodzenia mikrokanałowego, szybko rozpraszając ciepło z podłoża wzmocnienia. Zapewnia to stabilne działanie w ciągłych warunkach o wysokim obciążeniu, rozszerzając laser'Sn do dziesiątek tysięcy godzin.
3. Skalowalny i elastyczny projekt
Moduł obsługuje konfiguracje układu wielomodułowego lub równoległe, łatwo osiągając ulepszenia mocy z setek watów do dziesiątek kilowatów. Jest również kompatybilny z fali ciągłej (CW), fali quasi-contury (QCW) i trybami pulsacyjnymi, dostosowując się do różnorodnych potrzeb zastosowań.
4. Opłacalność
W porównaniu z laserami światłowodowymi lub laserami dyskowymi moduły wzmocnienia z boku oferują niższe koszty produkcyjne i uproszczoną konserwację, co czyni je preferowanym wysokowydajnym i opłacalnym rozwiązaniem dla przemysłowych zastosowań laserowych.
Iii. Kluczowe scenariusze aplikacji
1. Produkcja przemysłowa
- Przetwarzanie metalu: stosowane w branżach motoryzacyjnych i lotniczych do gęstego cięcia płyt i głębokiej penetracji spawania.
- Nowy sektor energetyczny: Idealny do spawania zakładki akumulatora litowego i pisklęta fotowoltaicznego krzemu.
- Produkcja addytywna: stosowana w okładzinach laserowych o dużej mocy i druku 3D.
2. Sprzęt medyczny i estetyczny
- Chirurgia laserowa: stosowana w urologii (litotrypsy) i okulistyce.
- Zabiegi estetyczne: Zatrudnione w usuwaniu pigmentu i naprawie blizn za pomocą pulsacyjnych laserów.
3. Badania naukowe i obrona
- Nieliniowe badania optyki: funkcjonuje jako źródło pompy dla optycznych oscylatorów parametrycznych (OPO).
- Radar laserowy (LIDAR): Zapewnia wysokoenergetyczne pulsacyjne źródło światła do wykrywania atmosferycznego i obrazowania teledetekcji.
Iv. Przyszłe trendy technologiczne
1. Integracja inteligentna: Łączenie algorytmów AI do monitorowania temperatury i mocy wyjściowej pompy i mocy wyjściowej, umożliwiając dostrajanie adaptacyjne.
2. Rozszerzenie na ultraszybkie lasery: opracowywanie pikosekundowych/femtosekundowych modułów laserowych za pomocą technologii blokowania trybu w celu spełnienia precyzyjnych wymagań mikroobrazowania.
3. Zielona i energooszczędna konstrukcja: Optymalizacja efektywności konwersji elektrooptycznej (obecnie przekraczającej 40%) w celu zmniejszenia zużycia energii i śladu węglowego.
V. Wniosek
Dzięki wysokiej niezawodności, skalowalnej architektury i zalet kosztów moduł wzmocnienia lasera z boku przekształca krajobraz zastosowań laserowych o dużej mocy. Niezależnie od tego, czy chodzi o inteligentną produkcję w branży 4.0, czy rozwija najnowocześniejsze badania naukowe, technologia ta okazuje się niezbędna w przekraczaniu granic technologii laserowej.
Czas po: 02-2025