Rujukan untuk memilihlaser gentian mod tunggal
Dalam aplikasi praktikal, memilih mod tunggal yang sesuailaser gentianmemerlukan penimbangan sistematik pelbagai parameter untuk memastikan prestasinya sepadan dengan keperluan aplikasi tertentu, persekitaran operasi dan kekangan belanjawan. Bahagian ini akan menyediakan metodologi pemilihan praktikal berdasarkan keperluan.
Strategi pemilihan berdasarkan senario aplikasi
Keperluan prestasi untuklaserberbeza dengan ketara merentas senario aplikasi yang berbeza. Langkah pertama dalam pemilihan adalah untuk menjelaskan tuntutan teras aplikasi.
Pemprosesan bahan ketepatan dan pembuatan mikro-nano: Aplikasi sedemikian termasuk pemotongan halus, penggerudian, dadu wafer semikonduktor, penandaan aras mikron dan pencetakan 3D, dsb. Mereka mempunyai keperluan yang sangat tinggi untuk kualiti rasuk dan saiz titik fokus. Laser dengan faktor M² sehampir mungkin kepada 1 (seperti <1.1) harus dipilih. Kuasa keluaran perlu ditentukan berdasarkan ketebalan bahan dan kelajuan pemprosesan. Secara amnya, kuasa antara puluhan hingga ratusan watt boleh memenuhi keperluan kebanyakan pemprosesan mikro. Dari segi panjang gelombang, 1064nm adalah pilihan utama untuk kebanyakan pemprosesan bahan logam kerana kadar penyerapannya yang tinggi dan kos per watt kuasa laser yang rendah.
Penyelidikan saintifik dan pengukuran mewah: Senario aplikasi termasuk pinset optik, fizik atom sejuk, spektroskopi resolusi tinggi dan interferometri. Bidang-bidang ini biasanya mempunyai usaha yang melampau terhadap monokromatik, kestabilan frekuensi dan prestasi bunyi laser. Model dengan lebar talian sempit (walaupun frekuensi tunggal) dan hingar berintensiti rendah harus diberi keutamaan. Panjang gelombang harus dipilih berdasarkan garis resonans atom atau molekul tertentu (contohnya, 780nm biasanya digunakan untuk menyejukkan atom rubidium). Output penyelenggaraan berat sebelah biasanya diperlukan untuk eksperimen gangguan. Keperluan kuasa biasanya tidak tinggi, dan beberapa ratus miliwatt hingga beberapa watt selalunya mencukupi.
Perubatan dan bioteknologi: Aplikasi termasuk pembedahan oftalmik, rawatan kulit dan pengimejan mikroskop pendarfluor. Keselamatan mata adalah pertimbangan utama, jadi laser dengan panjang gelombang 1550nm atau 2μm, yang berada dalam jalur keselamatan mata, sering dipilih. Untuk aplikasi diagnostik, perhatian perlu diberikan kepada kestabilan kuasa; Untuk aplikasi terapeutik, kuasa yang sesuai harus dipilih berdasarkan kedalaman rawatan dan keperluan tenaga. Fleksibiliti penghantaran optik adalah kelebihan utama dalam aplikasi tersebut.
Komunikasi dan Penderiaan: Penderiaan gentian optik, liDAR dan komunikasi optik ruang adalah aplikasi biasa. Senario ini memerlukanlasermempunyai kebolehpercayaan yang tinggi, kebolehsuaian alam sekitar dan kestabilan jangka panjang. Jalur 1550nm telah menjadi pilihan pilihan kerana kehilangan penghantaran paling rendah dalam gentian optik. Untuk sistem pengesanan koheren (seperti lidar koheren), laser terpolarisasi linear dengan lebar talian yang sangat sempit diperlukan sebagai pengayun tempatan.
2. Pengisihan keutamaan parameter utama
Menghadapi pelbagai parameter, keputusan boleh dibuat berdasarkan keutamaan berikut:
Parameter penentu: Pertama, tentukan panjang gelombang dan kualiti pancaran. Panjang gelombang ditentukan oleh keperluan penting aplikasi (ciri penyerapan bahan, piawaian keselamatan, garisan resonans atom), dan biasanya tiada ruang untuk berkompromi. Kualiti rasuk secara langsung menentukan kebolehlaksanaan asas aplikasi. Sebagai contoh, pemesinan ketepatan tidak boleh menerima laser dengan M² yang terlalu tinggi.
Parameter prestasi: Kedua, beri perhatian kepada kuasa keluaran dan lebar talian/polarisasi. Kuasa mesti memenuhi ambang tenaga atau keperluan kecekapan aplikasi. Ciri lebar talian dan polarisasi ditentukan berdasarkan laluan teknikal khusus aplikasi (seperti sama ada gangguan atau penggandaan kekerapan terlibat). Parameter praktikal: Akhir sekali, pertimbangkan kestabilan (seperti kestabilan kuasa keluaran jangka panjang), kebolehpercayaan (masa operasi tanpa kesalahan), penggunaan kuasa volum, keserasian antara muka dan kos. Parameter ini mempengaruhi kesukaran penyepaduan dan jumlah kos pemilikan laser dalam persekitaran kerja sebenar.
3. Pemilihan dan pertimbangan antara mod tunggal dan berbilang mod
Walaupun artikel ini memfokuskan pada mod tunggallaser gentian, adalah penting untuk memahami dengan jelas keperluan memilih mod tunggal dalam pemilihan sebenar. Apabila keperluan teras aplikasi adalah ketepatan pemprosesan tertinggi, zon terjejas haba terkecil, keupayaan pemfokusan muktamad atau jarak penghantaran terpanjang, laser gentian mod tunggal adalah satu-satunya pilihan yang betul. Sebaliknya, jika aplikasi terutamanya melibatkan kimpalan plat tebal, rawatan permukaan kawasan besar atau penghantaran kuasa tinggi jarak dekat, dan keperluan ketepatan mutlak tidak tinggi, maka laser gentian berbilang mod mungkin menjadi pilihan yang lebih menjimatkan dan praktikal kerana jumlah kuasa yang lebih tinggi dan kos yang lebih rendah.
Masa siaran: Nov-12-2025