Paano i-optimize ang mga solid-state laser

Paano i-optimizemga solid-state laser
Ang pag-optimize ng mga solid-state laser ay kinabibilangan ng ilang aspeto, at ang mga sumusunod ay ilan sa mga pangunahing estratehiya sa pag-optimize:
1. Pinakamainam na pagpili ng hugis ng laser crystal: strip: malaking heat dissipation area, nakakatulong sa thermal management. Fiber: malaking surface area to volume ratio, mataas na heat transfer efficiency, ngunit bigyang-pansin ang puwersa at katatagan ng pag-install ng fiber optical. Sheet: Maliit ang kapal, ngunit dapat isaalang-alang ang epekto ng puwersa kapag nag-i-install. Round rod: malaki rin ang heat dissipation area, at hindi gaanong apektado ang mechanical stress. Doping concentration at ions: I-optimize ang doping concentration at ions ng kristal, mahalagang baguhin ang absorption at conversion efficiency ng kristal sa pump light, at bawasan ang heat loss.
2. Pag-optimize ng thermal management 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 cooling system (tulad ng tanso, aluminyo, atbp.) at ang thermal conductivity nito upang ma-optimize ang epekto ng heat dissipation. Pagkontrol ng temperatura: Ang paggamit ng mga thermostat at iba pang kagamitan upang mapanatili ang laser sa isang matatag na kapaligiran ng temperatura upang mabawasan ang epekto ng mga pagbabago-bago ng temperatura sa pagganap ng laser.
3. Pag-optimize ng pumping mode sa pagpili ng pumping mode: ang side pumping, angle pumping, face pumping at end pumping ay mga karaniwang pumping mode. Ang end pump ay may mga bentahe ng mataas na coupling efficiency, mataas na conversion efficiency at portable cooling mode. Ang side pumping ay kapaki-pakinabang para sa power amplification at beam uniformity. Pinagsasama ng angle pumping ang mga bentahe ng face pumping at side pumping. Pag-focus at power distribution ng pump beam: I-optimize ang focus at power distribution ng pump beam upang mapataas ang pumping efficiency at mabawasan ang thermal effect.
4. Na-optimize na disenyo ng resonator ng resonator na kaakibat ng output: piliin ang naaangkop na reflectivity at haba ng cavity mirror upang makamit ang multi-mode o single-mode output ng laser. Ang output ng single longitudinal mode ay nakakamit sa pamamagitan ng pagsasaayos ng haba ng cavity, at ang lakas at kalidad ng wavefront ay napabubuti. Pag-optimize ng output coupling: Ayusin ang transmittance at posisyon ng output coupling mirror upang makamit ang mataas na kahusayan ng output ng laser.
5. Pag-optimize ng Materyales at Proseso Pagpili ng Materyales: Ayon sa mga pangangailangan sa aplikasyon ng laser, piliin ang naaangkop na materyal na gain medium, 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 pagdo-dop na may mataas na konsentrasyon, na nararapat bigyang-pansin. Proseso ng Paggawa: Ang paggamit ng mga kagamitan at teknolohiya sa pagproseso na may mataas na katumpakan upang matiyak ang katumpakan ng pagproseso at pag-assemble ng mga bahagi ng laser. Ang pinong pagma-machining at pag-assemble ay maaaring mabawasan ang mga error at pagkalugi sa optical path at mapabuti ang pangkalahatang pagganap ng laser.
6. Pagsusuri at pagsubok sa pagganap Mga tagapagpahiwatig ng pagsusuri ng pagganap: kabilang ang lakas ng laser, wavelength, kalidad ng wave front, kalidad ng beam, katatagan, atbp. Mga kagamitan sa pagsubok: Gamitinmetro ng kuryenteng optikal, spectrometer, wave front sensor at iba pang kagamitan upang subukan ang pagganap nglaserSa pamamagitan ng pagsubok, natutuklasan ang mga problema ng laser sa tamang oras at isinasagawa ang mga kaukulang hakbang upang ma-optimize ang pagganap.
7. Patuloy na inobasyon at teknolohiya Pagsubaybay sa inobasyon sa teknolohiya: bigyang-pansin ang mga pinakabagong teknolohikal na uso at mga uso sa pag-unlad sa larangan ng laser, at magpakilala ng mga bagong teknolohiya, bagong materyales at bagong proseso. Patuloy na pagpapabuti: Patuloy na pagpapabuti at inobasyon batay sa umiiral na batayan, at patuloy na pagbutihin ang antas ng pagganap at kalidad ng mga laser.
Sa buod, ang pag-optimize ng mga solid-state laser ay kailangang magsimula sa maraming aspeto, tulad ngkristal na laser, pamamahala ng thermal, pumping mode, resonator at output coupling, materyal at proseso, at pagsusuri at pagsubok ng pagganap. Sa pamamagitan ng komprehensibong mga patakaran at patuloy na pagpapabuti, ang pagganap at kalidad ng mga solid-state laser ay maaaring patuloy na mapabuti.