Sanggunian para sa pagpili ng single-mode fiber laser

Sanggunian para sa pagpilisingle-mode fiber laser
Sa mga praktikal na aplikasyon, ang pagpili ng angkop na single-modehibla ng lasernangangailangan ng sistematikong pagtimbang ng iba't ibang parametro upang matiyak na ang pagganap nito ay tumutugma sa mga partikular na kinakailangan sa aplikasyon, kapaligiran sa pagpapatakbo, at mga limitasyon sa badyet. Ang seksyong ito ay magbibigay ng praktikal na metodolohiya sa pagpili batay sa mga kinakailangan.
Istratehiya sa pagpili batay sa mga senaryo ng aplikasyon
Ang mga kinakailangan sa pagganap para samga laseray lubhang nag-iiba sa iba't ibang senaryo ng aplikasyon. Ang unang hakbang sa pagpili ay ang linawin ang mga pangunahing pangangailangan ng aplikasyon.
Pagproseso ng katumpakan ng materyal at paggawa ng micro-nano: Kabilang sa mga aplikasyong ito ang pinong pagputol, pagbabarena, semiconductor wafer dicing, micron-level marking at 3D printing, atbp. Napakataas ng mga kinakailangan nito para sa kalidad ng beam at nakatutok na laki ng spot. Dapat pumili ng laser na may M² factor na pinakamalapit hangga't maaari sa 1 (tulad ng <1.1). Ang output power ay kailangang matukoy batay sa kapal ng materyal at bilis ng pagproseso. Sa pangkalahatan, ang power na mula sa sampu hanggang daan-daang watts ay maaaring matugunan ang mga kinakailangan ng karamihan sa micro-processing. Sa mga tuntunin ng wavelength, ang 1064nm ang mas mainam na pagpipilian para sa karamihan ng pagproseso ng metal material dahil sa mataas na absorption rate nito at mababang cost per watt ng laser power.
Pananaliksik na siyentipiko at mataas na antas ng pagsukat: Kabilang sa mga senaryo ng aplikasyon ang optical tweezers, cold atom physics, high-resolution spectroscopy at interferometry. Ang mga larangang ito ay karaniwang may matinding paghahangad sa monochromaticity, frequency stability at noise performance ng mga laser. Dapat bigyan ng prayoridad ang mga modelong may makitid na linewidth (kahit single frequency) at low-intensity noise. Dapat piliin ang wavelength batay sa resonance line ng isang partikular na atom o molekula (halimbawa, 780nm ang karaniwang ginagamit para sa pagpapalamig ng mga atomo ng rubidium). Karaniwang kinakailangan ang bias maintenance output para sa mga eksperimento sa interference. Ang kinakailangan sa kuryente ay karaniwang hindi mataas, at kadalasang sapat na ang ilang daang milliwatts hanggang ilang watts.
Medikal at biotechnology: Kabilang sa mga aplikasyon ang ophthalmic surgery, paggamot sa balat, at fluorescence microscopy imaging. Ang kaligtasan ng mata ang pangunahing konsiderasyon, kaya ang mga laser na may wavelength na 1550nm o 2μm, na nasa eye safety band, ay kadalasang pinipili. Para sa mga diagnostic application, kailangang bigyang-pansin ang katatagan ng kuryente; Para sa mga therapeutic application, dapat piliin ang naaangkop na kuryente batay sa lalim ng paggamot at mga kinakailangan sa enerhiya. Ang flexibility ng optical transmission ay isang pangunahing bentahe sa mga naturang aplikasyon.
Komunikasyon at Pagdama: Ang fiber optic sensing, liDAR at space optical communication ay mga karaniwang aplikasyon. Ang mga sitwasyong ito ay nangangailangan nglaserupang magkaroon ng mataas na pagiging maaasahan, kakayahang umangkop sa kapaligiran, at pangmatagalang katatagan. Ang 1550nm band ay naging mas pinipili dahil sa pinakamababang transmission loss nito sa mga optical fiber. Para sa mga coherent detection system (tulad ng coherent lidar), isang linearly polarized laser na may napakakitid na linewidth ang kinakailangan bilang isang local oscillator.
2. Pag-uuri ng prayoridad ng mga pangunahing parameter
Dahil sa maraming mga parameter, ang mga desisyon ay maaaring gawin batay sa mga sumusunod na prayoridad:
Mga mapagpasyang parametro: Una, tukuyin ang wavelength at kalidad ng beam. Ang wavelength ay tinutukoy ng mga mahahalagang kinakailangan ng aplikasyon (mga katangian ng pagsipsip ng materyal, mga pamantayan sa kaligtasan, mga linya ng atomic resonance), at kadalasan ay walang lugar para sa kompromiso. Ang kalidad ng beam ay direktang tumutukoy sa pangunahing posibilidad ng aplikasyon. Halimbawa, ang precision machining ay hindi maaaring tumanggap ng mga laser na may labis na mataas na M².
Mga parameter ng pagganap: Pangalawa, bigyang-pansin ang output power at lapad ng linya/polarisasyon. Dapat matugunan ng kapangyarihan ang mga kinakailangan sa energy threshold o kahusayan ng aplikasyon. Ang mga katangian ng linewidth at polarisasyon ay tinutukoy batay sa partikular na teknikal na ruta ng aplikasyon (tulad ng kung may kinalaman sa interference o frequency doubling). Mga praktikal na parameter: Panghuli, isaalang-alang ang katatagan (tulad ng pangmatagalang katatagan ng output power), pagiging maaasahan (oras ng operasyon na walang fault), pagkonsumo ng lakas ng volume, pagiging tugma ng interface at gastos. Ang mga parameter na ito ay nakakaapekto sa kahirapan ng integrasyon at kabuuang gastos ng pagmamay-ari ng laser sa aktwal na kapaligiran sa pagtatrabaho.

3. Pagpili at paghatol sa pagitan ng single-mode at multi-mode
Bagama't ang artikulong ito ay nakatuon sa single-modemga fiber laser, mahalagang malinaw na maunawaan ang pangangailangan ng pagpili ng single-mode sa aktwal na pagpili. Kapag ang mga pangunahing kinakailangan ng isang aplikasyon ay ang pinakamataas na katumpakan sa pagproseso, ang pinakamaliit na sona na apektado ng init, ang sukdulang kakayahan sa pag-focus o ang pinakamahabang distansya ng transmisyon, ang single-mode fiber laser lamang ang tamang pagpipilian. Sa kabaligtaran, kung ang aplikasyon ay pangunahing kinabibilangan ng thick plate welding, large-area surface treatment o short-distance high-power transmission, at ang absolute accuracy requirement ay hindi mataas, ang multimode fiber laser ay maaaring maging mas matipid at praktikal na pagpipilian dahil sa kanilang mas mataas na kabuuang lakas at mas mababang gastos.