Paano i-optimize ang mga solid-state na laser

Paano mag-optimizesolid-state na mga laser
Ang pag-optimize ng solid-state lasers ay nagsasangkot ng ilang aspeto, at ang mga sumusunod ay ilan sa mga pangunahing diskarte sa pag-optimize:
1. Pinakamainam na pagpili ng hugis ng laser crystal: strip: malaking lugar ng pagwawaldas ng init, kaaya-aya sa pamamahala ng thermal. Fiber: malaking ibabaw na lugar sa ratio ng dami, mataas na kahusayan sa paglipat ng init, ngunit bigyang-pansin ang puwersa at katatagan ng pag-install ng fiber optical. Sheet: Ang kapal ay maliit, ngunit ang epekto ng puwersa ay dapat isaalang-alang kapag nag-i-install. Round rod: ang lugar ng pagwawaldas ng init ay malaki din, at ang mekanikal na stress ay hindi gaanong apektado. Doping concentration at ions: I-optimize ang doping concentration at ions ng crystal, panimula na baguhin ang absorption at conversion efficiency ng crystal sa pump light, at bawasan ang pagkawala ng init.
2. Thermal management optimization heat dissipation mode: ang immersion liquid cooling at gas cooling ay karaniwang mga heat dissipation mode, na kailangang piliin ayon sa mga partikular na sitwasyon ng aplikasyon. Isaalang-alang ang materyal ng sistema ng paglamig (tulad ng tanso, aluminyo, atbp.) at ang thermal conductivity nito upang ma-optimize ang epekto ng pagwawaldas ng init. Pagkontrol sa temperatura: Ang paggamit ng mga thermostat at iba pang kagamitan upang panatilihin ang laser sa isang matatag na kapaligiran sa temperatura upang mabawasan ang epekto ng mga pagbabago sa temperatura sa pagganap ng laser.
3. Optimization ng pumping mode na pagpili ng pumping mode: side pumping, Angle pumping, face pumping at end pumping ay karaniwang pumping mode. Ang end pump ay may mga pakinabang ng mataas na kahusayan ng pagkabit, mataas na kahusayan ng conversion at portable cooling mode. Ang side pumping ay kapaki-pakinabang para sa power amplification at beam uniformity. Angle pumping ay pinagsasama ang mga pakinabang ng face pumping at side pumping. Pump beam focusing at power distribution: I-optimize ang focus at power distribution ng pump beam para mapataas ang kahusayan ng pumping at mabawasan ang mga thermal effect.
4. Na-optimize na disenyo ng resonator ng resonator kasama ng output: piliin ang naaangkop na reflectivity at haba ng cavity mirror upang makamit ang multi-mode o single-mode na output ng laser. Ang output ng solong longitudinal mode ay natanto sa pamamagitan ng pagsasaayos ng haba ng lukab, at ang kapangyarihan at kalidad ng wavefront ay napabuti. Output coupling optimization: Ayusin ang transmittance at posisyon ng output coupling mirror upang makamit ang mataas na kahusayan na output ng laser.
5. Materyal at proseso ng pag-optimize Pagpili ng materyal: Ayon sa mga pangangailangan ng aplikasyon ng laser upang piliin ang naaangkop na makakuha ng medium na materyal, tulad ng Nd:YAG, Cr:Nd:YAG, atbp. Ang mga bagong materyales tulad ng transparent ceramics ay may mga bentahe ng maikling panahon ng paghahanda at madaling mataas na konsentrasyon ng doping, na nararapat pansin. Proseso ng paggawa: Ang paggamit ng high-precision processing equipment at teknolohiya upang matiyak ang katumpakan ng pagproseso at katumpakan ng pagpupulong ng mga bahagi ng laser. Ang pinong machining at assembly ay maaaring mabawasan ang mga error at pagkalugi sa optical path at mapabuti ang pangkalahatang pagganap ng laser.
6. Pagsusuri at pagsusuri ng pagganap Mga tagapagpahiwatig ng pagsusuri sa pagganap: kabilang ang kapangyarihan ng laser, haba ng daluyong, kalidad ng harap ng alon, kalidad ng beam, katatagan, atbp. Mga kagamitan sa pagsubok: Gamitinoptical power meter, spectrometer, wave front sensor at iba pang kagamitan upang subukan ang pagganap nglaser. Sa pamamagitan ng pagsubok, ang mga problema ng laser ay matatagpuan sa oras at ang kaukulang mga hakbang ay kinuha upang ma-optimize ang pagganap.
7. Tuloy-tuloy na pagbabago at teknolohiya Pagsubaybay sa teknolohikal na pagbabago: bigyang-pansin ang pinakabagong mga teknolohikal na uso at mga uso sa pag-unlad sa larangan ng laser, at ipakilala ang mga bagong teknolohiya, mga bagong materyales at mga bagong proseso. Patuloy na pagpapabuti: Patuloy na pagpapabuti at pagbabago sa umiiral na batayan, at patuloy na mapabuti ang pagganap at antas ng kalidad ng mga laser.
Sa buod, ang pag-optimize ng mga solid-state na laser ay kailangang magsimula sa maraming aspeto, tulad ngkristal ng laser, thermal management, pumping mode, resonator at output coupling, materyal at proseso, at performance evaluation at testing. Sa pamamagitan ng komprehensibong mga patakaran at patuloy na pagpapabuti, ang pagganap at kalidad ng mga solid-state na laser ay maaaring patuloy na mapabuti.