Cum diferă un laser cu pompă de un laser obișnuit?

Când vă aprofundați în lumea laserelor, întâlniți adesea diverse tipuri cu caracteristici și aplicații distincte. Printre acestea, laserele cu pompa se remarca ca categorie specializata, diferita semnificativ de laserele obisnuite. În calitate de furnizor de laser cu pompe, sunt bine familiarizat cu aceste diferențe și dornic să împărtășesc informații.

Principii de bază

Să începem cu principiile fundamentale. Un laser obișnuit, cum ar fi cele utilizate în pointerele laser sau scanerele de coduri de bare, funcționează pe principiul emisiei stimulate. Atomii sau moleculele din mediul de câștig sunt excitați la un nivel de energie mai ridicat. Când un foton de energie adecvată interacționează cu un atom excitat, acesta stimulează atomul să emită un al doilea foton cu aceeași fază, direcție și frecvență, rezultând amplificarea luminii.

În schimb, un laser cu pompă are un scop diferit. Funcția sa principală este de a furniza energia necesară pentru a excita atomii sau ionii în mediul de câștig al altui sistem laser. Laserul pompă „pompează” mediul de câștig la o stare de energie mai mare, creând o inversare a populației. Această inversare a populației este o condiție cheie pentru funcționarea laserului principal. De exemplu, într-un laser în stare solidă precum un laser Nd:YAG, un laser cu pompă este folosit pentru a excita ionii de neodim din cristalul YAG.

Lungime de undă și putere

Lungimea de undă este un diferențiere important între laserele cu pompă și laserele obișnuite. Laserele obișnuite pot fi proiectate să emită lumină la o gamă largă de lungimi de undă, în funcție de aplicație. De exemplu, laserele cu lumină vizibilă sunt utilizate în spectacolele cu laser, cu lungimi de undă de obicei în intervalul 400 - 700 nm. Laserele cu infraroșu, pe de altă parte, sunt folosite în telecomunicații, funcționând adesea la lungimi de undă de aproximativ 1550 nm.

Cu toate acestea, laserele cu pompă au de obicei lungimi de undă specifice care sunt optimizate pentru caracteristicile de absorbție ale mediului de câștig pe care îl pompează. De exemplu, în amplificatoarele cu fibră dopată cu erbiu (EDFA), laserele cu pompă de 980 nm sunt utilizate în mod obișnuit. Ionii de erbiu din fibră au un vârf puternic de absorbție la aproximativ 980 nm. Firma noastra ofera980nm 400mW 14 - Dioda laser PINşi980nm 600mW 14 - Dioda laser PIN, care sunt special concepute pentru astfel de aplicații.

În ceea ce privește puterea, laserele cu pompă trebuie adesea să furnizeze o putere de ieșire relativ mare pentru a excita eficient mediul de câștig. Laserele obișnuite, în special cele pentru aplicații de consum, cum ar fi indicatoarele laser, au de obicei niveluri de putere mult mai scăzute, de obicei în intervalul de miliwați. Laserele cu pompă de mare putere pot avea puteri în intervalul de wați sau chiar mai mari, în funcție de cerințele sistemului laser principal.

Calitatea fasciculului

Calitatea fasciculului este un alt aspect în care laserele cu pompă și laserele obișnuite diferă. Laserele obișnuite sunt adesea proiectate pentru a avea o calitate excelentă a fasciculului, cu un unghi de divergență scăzut și un grad ridicat de coerență spațială. Acest lucru este esențial pentru aplicații precum tăierea cu laser, unde este necesar un fascicul focalizat și bine definit.

Cu toate acestea, laserele cu pompă nu au nevoie întotdeauna de același nivel de calitate a fasciculului. Deoarece scopul lor principal este de a furniza energie mediului de câștig, o calitate a fasciculului mai puțin decât perfectă poate fi acceptabilă atâta timp cât energia este transferată în mod eficient către mediul de câștig. De exemplu, la unele lasere cu pompă cuplate fibră, principala preocupare este de a cupla cât mai multă putere posibil în fibră, mai degrabă decât de a avea un fascicul foarte colimat.

Aplicații

Aplicațiile laserelor obișnuite sunt diverse. Ele sunt folosite în electronice de larg consum, cum ar fi playerele DVD și imprimantele laser. În domeniul medical, laserele obișnuite sunt folosite pentru operații, tratamente ale pielii și oftalmologie. În industria prelucrătoare, aceștia sunt folosiți pentru sudare, marcare și gravare.

Laserele cu pompă, pe de altă parte, sunt utilizate în principal în sistemele laser care necesită pompare externă. Pe lângă EDFA în telecomunicații, laserele cu pompă sunt utilizate și în laserele cu stare solidă pentru cercetare științifică, aplicații militare și procesare industrială. De exemplu, în laserele cu stare solidă de mare putere utilizate pentru prelucrarea cu laser, laserele cu pompă furnizează energia pentru a genera fascicul laser de intensitate mare. Noastre940nm PUMP 2 - Dioda laser PINeste potrivit pentru anumite aplicații de pompare cu laser în stare solidă.

Design și ambalare

Designul și ambalajul laserelor cu pompă și laserelor obișnuite variază, de asemenea. Laserele obișnuite sunt adesea proiectate cu accent pe ușurință de utilizare și portabilitate. De exemplu, pointerii laser sunt dispozitive mici, portabile, cu comenzi simple. Ele sunt de obicei ambalate într-un mod care este ușor de manevrat și operat.

Cu toate acestea, laserele cu pompă sunt adesea proiectate pentru integrarea în sisteme laser mai mari. Acestea pot fi ambalate într-un mod mai complex pentru a asigura o disipare eficientă a căldurii și o funcționare fiabilă. De exemplu, multe lasere cu pompă sunt ambalate în pachete tip fluture, care asigură un bun management termic și conexiuni electrice. Aceste pachete sunt proiectate pentru a fi montate cu ușurință pe un radiator și integrate în sistemul laser.

Cost

Costul este un factor important de luat în considerare. Laserele obișnuite pentru aplicații de consum sunt, în general, produse în serie, ceea ce ajută la menținerea costurilor scăzute. De exemplu, un indicator laser de bază poate fi achiziționat pentru câțiva dolari.

Laserele cu pompă, pe de altă parte, sunt adesea mai scumpe. Acest lucru se datorează mai multor factori. În primul rând, de obicei necesită componente de calitate superioară pentru a asigura o funcționare fiabilă și o pompare eficientă. În al doilea rând, procesul de fabricație pentru laserele cu pompă poate fi mai complex, în special pentru modelele de mare putere și de înaltă precizie. Cu toate acestea, eficiența cost-eficiență a laserelor cu pompă ar trebui evaluată în contextul sistemului laser general în care sunt utilizate. Un laser cu pompă de înaltă calitate poate îmbunătăți semnificativ performanța și fiabilitatea sistemului laser principal, ceea ce poate justifica costul mai mare.

Concluzie

În concluzie, laserele cu pompă și laserele obișnuite diferă în multe aspecte, inclusiv principiile de bază, lungimea de undă, puterea, calitatea fasciculului, aplicații, design și cost. În calitate de furnizor de laser cu pompă, înțelegem cerințele unice ale clienților noștri și oferim o gamă de lasere cu pompă de înaltă calitate pentru a satisface nevoile acestora.

Dacă sunteți pe piață pentru lasere cu pompă pentru sistemul dumneavoastră laser, vă invităm să ne contactați pentru mai multe informații și pentru a discuta cerințele dumneavoastră specifice. Echipa noastră de experți este pregătită să vă ajute în selectarea celei mai potrivite pompe laser pentru aplicația dumneavoastră. Fie că aveți nevoie de o980nm 400mW 14 - Dioda laser PIN, a940nm PUMP 2 - Dioda laser PIN, sau a980nm 600mW 14 - Dioda laser PIN, avem expertiza și produsele pentru a răspunde cerințelor dumneavoastră.

Referințe

• Siegman, A. E. (1986). Lasere. Cărți universitare de știință.
• Saleh, BEA și Teich, MC (2007). Fundamentele Fotonicii. Wiley.
• Silfvast, WT (2004). Fundamentele laserului. Cambridge University Press.