Бүйірлік айдалатын лазерлік күшейту модулі: жоғары қуатты лазерлік технологияның негізгі қозғалтқышы

Лазерлік технологияның жылдам ілгерілеуімен Side-Pumping Laser Gain модулі өнеркәсіптік өндірісте, медициналық жабдықта және ғылыми зерттеулерде инновацияларды басқаратын жоғары қуатты лазерлік жүйелердің негізгі құрамдас бөлігі ретінде пайда болды. Бұл мақала оның құндылығы мен әлеуетін көрсету үшін оның техникалық принциптерін, негізгі артықшылықтарын және қолдану сценарийлерін зерттейді.

I. Бүйірлік айдалатын лазерлік күшейту модулі дегеніміз не?

Бүйірлік айдалатын лазерлік күшейту модулі – бүйірлік айдау конфигурациясы арқылы жартылай өткізгіш лазер энергиясын жоғары қуатты лазер шығысына тиімді түрлендіретін құрылғы. Оның негізгі құрамдастарына күшейту ортасы кіреді (Nd:YAG немесе Nd:YVO сияқты₄кристалдар), жартылай өткізгіш сорғы көзі, жылуды басқару құрылымы және оптикалық резонаторлық қуыс. Дәстүрлі соңғы айдалатын немесе тікелей электрмен айдалатын технологиялардан айырмашылығы, бүйірлік айдау күшейту ортасын бірнеше бағыттан біркелкі қоздырады, бұл лазердің шығыс қуаты мен тұрақтылығын айтарлықтай арттырады.

II. Техникалық артықшылықтар: Неліктен бүйірлік айдау модулін таңдау керек?

1. Жоғары қуат шығысы және сәуленің тамаша сапасы

Бүйірлік айдау құрылымы кристалға бірнеше жартылай өткізгіш лазер массивтерінен энергияны біркелкі енгізеді, бұл соңғы айдауда көрінетін жылу линзасының әсерін азайтады. Бұл сәуленің жоғары сапасын сақтай отырып, киловатт деңгейінде қуат шығаруға мүмкіндік береді (М² коэффициенті < 20), оны дәл кесу және дәнекерлеу қолданбалары үшін өте қолайлы етеді.

2. Ерекше жылуды басқару

Модуль күшейту ортасынан жылуды жылдам тарататын тиімді микроарна салқындату жүйесін біріктіреді. Бұл лазерді ұзартып, үздіксіз жоғары жүктеме жағдайында тұрақты жұмысты қамтамасыз етеді'өмір сүру ұзақтығы ондаған мың сағатқа дейін.

3. Масштабталатын және икемді дизайн

Модуль жүздеген ватттан ондаған киловаттқа дейін қуатты жаңартуға оңай қол жеткізе отырып, көп модульді жинақтауды немесе параллель конфигурацияларды қолдайды. Ол сондай-ақ әртүрлі қолданба қажеттіліктеріне бейімделе отырып, үздіксіз толқын (CW), квази-үздіксіз толқын (QCW) және импульстік режимдермен үйлесімді.

4. Шығындардың тиімділігі

Талшықты лазерлермен немесе дискілік лазерлермен салыстырғанда, бүйірден айдалатын күшейткіш модульдер өндіріс шығындарын және жеңілдетілген техникалық қызмет көрсетуді ұсынады, бұл оларды өнеркәсіптік лазерлік қолданбалар үшін таңдаулы жоғары өнімді және үнемді шешім етеді.

III. Негізгі қолданбалы сценарийлер

1. Өнеркәсіптік өндіріс

- Металл өңдеу: автомобиль және аэроғарыш өнеркәсібінде қалың пластиналарды кесу және терең ену дәнекерлеу үшін қолданылады.

- Жаңа энергетикалық сектор: литий батареясының қойындысын дәнекерлеу және фотоэлектрлік кремний пластинасын жазу үшін өте қолайлы.

- Қоспа өндірісі: жоғары қуатты лазерлік қаптамада және 3D басып шығаруда қолданылады.

2. Медициналық-эстетикалық құрал-жабдықтар

- Лазерлік хирургия: урологияда (литотрипсия) және офтальмологияда қолданылады.

- Эстетикалық өңдеулер: импульстік лазерлер көмегімен пигментті кетіру және тыртықтарды жөндеуде қолданылады.

3. Ғылыми зерттеулер және қорғаныс

- Сызықты емес оптиканы зерттеу: оптикалық параметрлік осцилляторлар (OPO) үшін сорғы көзі ретінде қызмет етеді.

- Лазерлік радар (LiDAR): Атмосфераны анықтау және қашықтан зондтау кескіні үшін жоғары энергиялы импульстік жарық көзін қамтамасыз етеді.

IV. Болашақ технология үрдістері

1. Интелектуалды интеграция: сорғы температурасы мен шығыс қуатын нақты уақыт режимінде бақылау үшін AI алгоритмдерін біріктіру, бейімделгіш реттеуге мүмкіндік береді.

2. Ультра жылдам лазерлерге кеңейту: дәл микроөңдеу талаптарын қанағаттандыру үшін режимді құлыптау технологиясы арқылы пикосекунд/фемтосекундтық импульстік лазерлік модульдерді жасау.

3. Жасыл және энергияны үнемдейтін дизайн: энергияны тұтынуды және көміртегі ізін азайту үшін электрооптикалық түрлендіру тиімділігін оңтайландыру (қазіргі уақытта 40%-дан асады).

V. Қорытынды

Жоғары сенімділігімен, масштабталатын архитектурасымен және шығындылық артықшылықтарымен бүйірлік айдалатын лазерлік күшейту модулі жоғары қуатты лазерлік қолданбалардың пейзажын өзгертеді. Industry 4.0 интеллектуалды өндірісін басқарса да, алдыңғы қатарлы ғылыми зерттеулерді алға жылжытса да, бұл технология лазерлік технологияның шекараларын ілгерілету үшін таптырмайтын болып табылады.