Ako sa líši pumpový laser od bežného lasera?

Pri ponorení sa do sveta laserov sa často stretávame s rôznymi typmi s odlišnými vlastnosťami a aplikáciami. Spomedzi nich vynikajú pumpové lasery ako špecializovaná kategória, ktorá sa výrazne líši od bežných laserov. Ako dodávateľ čerpacieho lasera sa v týchto rozdieloch dobre vyznám a túžim sa podeliť o svoje poznatky.

Základné princípy

Začnime základnými princípmi. Bežný laser, aký sa používa v laserových ukazovátkach alebo snímačoch čiarových kódov, funguje na princípe stimulovanej emisie. Atómy alebo molekuly v zosilňovacom médiu sú excitované na vyššiu energetickú úroveň. Keď fotón vhodnej energie interaguje s excitovaným atómom, stimuluje atóm, aby emitoval druhý fotón s rovnakou fázou, smerom a frekvenciou, čo vedie k zosilneniu svetla.

Naproti tomu pumpový laser slúži na iný účel. Jeho hlavnou funkciou je poskytnúť energiu potrebnú na excitáciu atómov alebo iónov v zosilňovacom médiu iného laserového systému. Čerpací laser „pumpuje“ médium zosilnenia do stavu s vyššou energiou, čím vytvára populačnú inverziu. Táto inverzia populácie je kľúčovou podmienkou pre fungovanie hlavného lasera. Napríklad v pevnolátkovom laseri, ako je Nd:YAG laser, sa pumpový laser používa na excitáciu neodýmových iónov v kryštáli YAG.

Vlnová dĺžka a výkon

Vlnová dĺžka je dôležitým rozdielom medzi pumpovými lasermi a bežnými lasermi. Bežné lasery môžu byť navrhnuté tak, aby emitovali svetlo v širokom rozsahu vlnových dĺžok v závislosti od aplikácie. Napríklad pri laserových šou sa používajú lasery s viditeľným svetlom s vlnovými dĺžkami typicky v rozsahu 400 - 700 nm. Infračervené lasery sa na druhej strane používajú v telekomunikáciách, často pracujú na vlnových dĺžkach okolo 1550 nm.

Pumpové lasery však zvyčajne majú špecifické vlnové dĺžky, ktoré sú optimalizované pre absorpčné charakteristiky média zosilnenia, ktoré čerpajú. Napríklad v erbiom dopovaných vláknových zosilňovačoch (EDFA) sa bežne používajú 980 nm pumpové lasery. Ióny erbia vo vlákne majú silný absorpčný vrchol okolo 980 nm. Naša spoločnosť ponúka980nm 400mW 14 - PIN laserová diódaa980nm 600mW 14 - PIN laserová dióda, ktoré sú špeciálne navrhnuté pre takéto aplikácie.

Čo sa týka výkonu, pumpové lasery často potrebujú dodať relatívne vysoký výkon, aby efektívne vybudili médium zosilnenia. Bežné lasery, najmä tie pre spotrebiteľské aplikácie, ako sú laserové ukazovátka, majú zvyčajne oveľa nižšie úrovne výkonu, zvyčajne v rozsahu miliwattov. Vysokovýkonné čerpacie lasery môžu mať výkony v rozsahu wattov alebo dokonca vyššie, v závislosti od požiadaviek hlavného laserového systému.

Kvalita lúča

Kvalita lúča je ďalším aspektom, v ktorom sa pumpové lasery a bežné lasery líšia. Bežné lasery sú často navrhnuté tak, aby mali vynikajúcu kvalitu lúča s nízkym uhlom divergencie a vysokým stupňom priestorovej koherencie. To je rozhodujúce pre aplikácie, ako je rezanie laserom, kde sa vyžaduje zaostrený a dobre definovaný lúč.

Čerpadlové lasery však nemusia vždy potrebovať rovnakú úroveň kvality lúča. Keďže ich hlavným účelom je poskytnúť energiu do zosilňovacieho média, môže byť prijateľná menej dokonalá kvalita lúča, pokiaľ je energia efektívne prenášaná do zosilňovacieho média. Napríklad v niektorých laseroch s vláknovou väzbou je hlavným záujmom spájať čo najviac energie do vlákna, a nie vysoko kolimovaný lúč.

Aplikácie

Aplikácie bežných laserov sú rôznorodé. Používajú sa v spotrebnej elektronike, ako sú DVD prehrávače a laserové tlačiarne. V lekárskej oblasti sa bežné lasery používajú pri operáciách, kožných ošetreniach a oftalmológii. Vo výrobnom priemysle sa používajú na zváranie, značenie a gravírovanie.

Čerpacie lasery sa na druhej strane používajú hlavne v laserových systémoch, ktoré vyžadujú externé čerpanie. Okrem EDFA v telekomunikáciách sa čerpacie lasery používajú aj v pevnolátkových laseroch na vedecký výskum, vojenské aplikácie a priemyselné spracovanie. Napríklad vo vysokovýkonných polovodičových laseroch používaných na laserové obrábanie poskytujú čerpadlové lasery energiu na generovanie laserového lúča s vysokou intenzitou. náš940nm PUMP 2 - PIN laserová diódaje vhodný pre určité aplikácie čerpania laserom v pevnej fáze.

Dizajn a balenie

Dizajn a balenie pumpových laserov a bežných laserov sa tiež líšia. Bežné lasery sú často navrhnuté so zameraním na užívateľskú prívetivosť a prenosnosť. Napríklad laserové ukazovátka sú malé ručné zariadenia s jednoduchým ovládaním. Obyčajne sú zabalené spôsobom, ktorý umožňuje jednoduchú manipuláciu a obsluhu.

Čerpadlové lasery sú však často navrhnuté na integráciu do väčších laserových systémov. Môžu byť zabalené zložitejším spôsobom, aby sa zabezpečil účinný odvod tepla a spoľahlivá prevádzka. Napríklad mnohé pumpové lasery sú zabalené v baleniach v štýle motýlika, ktoré poskytujú dobré tepelné riadenie a elektrické pripojenia. Tieto obaly sú navrhnuté tak, aby sa dali ľahko namontovať na chladič a integrovať do laserového systému.

náklady

Náklady sú dôležitým faktorom, ktorý treba zvážiť. Bežné lasery pre spotrebiteľské aplikácie sa vo všeobecnosti vyrábajú hromadne, čo pomáha udržiavať nízke náklady. Napríklad základné laserové ukazovátko sa dá kúpiť za pár dolárov.

Čerpacie lasery sú na druhej strane často drahšie. Je to spôsobené viacerými faktormi. Po prvé, zvyčajne vyžadujú kvalitnejšie komponenty na zabezpečenie spoľahlivej prevádzky a efektívneho čerpania. Po druhé, výrobný proces pumpových laserov môže byť zložitejší, najmä pre vysokovýkonné a vysoko presné modely. Nákladová efektívnosť čerpacích laserov by sa však mala hodnotiť v kontexte celkového laserového systému, v ktorom sa používajú. Vysokokvalitný čerpací laser môže výrazne zlepšiť výkon a spoľahlivosť hlavného laserového systému, čo môže odôvodniť vyššie náklady.

Záver

Na záver, pumpové lasery a bežné lasery sa líšia v mnohých aspektoch, vrátane základných princípov, vlnovej dĺžky, výkonu, kvality lúča, aplikácií, dizajnu a ceny. Ako dodávateľ pumpových laserov rozumieme jedinečným požiadavkám našich zákazníkov a ponúkame rad vysoko kvalitných pumpových laserov, ktoré spĺňajú ich potreby.

Ak máte záujem o čerpacie lasery pre váš laserový systém, pozývame vás, aby ste nás kontaktovali pre viac informácií a prediskutovali vaše špecifické požiadavky. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám pri výbere najvhodnejšieho laserového čerpadla pre vašu aplikáciu. Či už potrebujete a980nm 400mW 14 - PIN laserová dióda, a940nm PUMP 2 - PIN laserová dióda, alebo a980nm 600mW 14 - PIN laserová dióda, máme odborné znalosti a produkty na splnenie vašich požiadaviek.

Referencie

• Siegman, A. E. (1986). Lasery. Univerzitné vedecké knihy.
• Saleh, BEA a Teich, MC (2007). Základy fotoniky. Wiley.
• Silfvast, WT (2004). Základy lasera. Cambridge University Press.