С бързото развитие на лазерните технологии, модулът за странично напомпване на лазер се утвърди като ключов компонент в мощните лазерни системи, движещ иновации в промишленото производство, медицинското оборудване и научните изследвания. Тази статия разглежда неговите технически принципи, ключови предимства и сценарии на приложение, за да подчертае неговата стойност и потенциал.
I. Какво е модул за усилване на лазер със странично напомпване?
Странично напомпваният лазерен модул за усилване е устройство, което ефективно преобразува полупроводниковата лазерна енергия във високомощен лазерен изход чрез конфигурация със странично напомпване. Основните му компоненти включват усилваща среда (като Nd:YAG или Nd:YVO₄кристали), полупроводников помпен източник, структура за управление на температурата и оптичен резонаторен кухина. За разлика от традиционните технологии с крайно напомпване или директно електрическо напомпване, страничното напомпване възбужда усилващата среда по-равномерно от множество посоки, което значително подобрява изходната мощност и стабилност на лазера.
II. Технически предимства: Защо да изберете модул за усилване със странично напомпване?
1. Висока изходна мощност и отлично качество на лъча
Структурата за странично напомпване инжектира равномерно енергия от множество полупроводникови лазерни решетки в кристала, смекчавайки ефекта на термично лещиране, наблюдаван при крайното напомпване. Това позволява изходна мощност на киловатово ниво, като същевременно се поддържа превъзходно качество на лъча (M² фактор < 20), което го прави идеален за прецизно рязане и заваряване.
2. Изключително управление на температурата
Модулът е снабден с ефективна микроканална охладителна система, която бързо разсейва топлината от усилващата среда. Това осигурява стабилна работа при непрекъснати условия на високо натоварване, удължавайки лазерния живот.„живот до десетки хиляди часове.
3. Мащабируем и гъвкав дизайн
Модулът поддържа многомодулно подреждане или паралелни конфигурации, лесно постигайки подобрения в мощността от стотици ватове до десетки киловати. Също така е съвместим с режими на непрекъсната вълна (CW), квазинепрекъсната вълна (QCW) и импулсен режим, адаптирайки се към разнообразни нужди на приложенията.
4. Ефективност на разходите
В сравнение с влакнестите лазери или дисковите лазери, модулите за усилване със странично напомпване предлагат по-ниски производствени разходи и опростена поддръжка, което ги прави предпочитано високопроизводително и рентабилно решение за промишлени лазерни приложения.
III. Ключови сценарии на приложение
1. Промишлено производство
- Обработка на метали: Използва се в автомобилната и аерокосмическата промишленост за рязане на дебели листове и заваряване с дълбоко проникване.
- Нов енергиен сектор: Идеален за заваряване на литиеви батерии и гравиране на силициеви пластини за фотоволтаични устройства.
- Адитивно производство: Прилага се при високомощностно лазерно плакиране и 3D печат.
2. Медицинско и естетично оборудване
- Лазерна хирургия: Използва се в урологията (литотрипсия) и офталмологията.
- Естетични процедури: Използват се за премахване на пигментация и възстановяване на белези с помощта на импулсни лазери.
3. Научни изследвания и защита
- Изследвания в областта на нелинейната оптика: Функционира като източник на помпа за оптични параметрични осцилатори (ОПО).
- Лазерен радар (LiDAR): Осигурява високоенергиен импулсен източник на светлина за откриване на атмосферата и дистанционно наблюдение.
IV. Бъдещи технологични тенденции
1. Интелигентна интеграция: Комбиниране на AI алгоритми за наблюдение в реално време на температурата и изходната мощност на помпата, което позволява адаптивна настройка.
2. Разширяване в ултрабързи лазери: Разработване на пикосекундни/фемтосекундни импулсни лазерни модули чрез технология за заключване на модовете, за да се отговорят на изискванията за прецизна микрообработка.
3. Зелен и енергийно ефективен дизайн: Оптимизиране на ефективността на електрооптичното преобразуване (понастоящем надхвърляща 40%) за намаляване на потреблението на енергия и въглеродния отпечатък.
V. Заключение
Със своята висока надеждност, мащабируема архитектура и предимства по отношение на разходите, модулът за усилване на лазера със странично напомпване променя пейзажа на приложенията на високомощните лазери. Независимо дали е движеща сила на интелигентното производство на Индустрия 4.0 или развива авангардни научни изследвания, тази технология се оказва незаменима за разширяване на границите на лазерните технологии.
Време на публикуване: 02 април 2025 г.