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 bajet. Bahagian ini akan menyediakan metodologi pemilihan praktikal berdasarkan keperluan.
Strategi pemilihan berdasarkan senario aplikasi
Keperluan prestasi untuklaserberbeza dengan ketara mengikut senario aplikasi yang berbeza. Langkah pertama dalam pemilihan adalah untuk menjelaskan tuntutan teras aplikasi.
Pemprosesan bahan jitu dan pembuatan mikro-nano: Aplikasi sedemikian termasuk pemotongan halus, penggerudian, pemotongan wafer semikonduktor, penandaan aras mikron dan pencetakan 3D, dan sebagainya. Ia mempunyai keperluan yang sangat tinggi untuk kualiti pancaran dan saiz titik fokus. Laser dengan faktor M² sedekat mungkin dengan 1 (seperti <1.1) harus dipilih. Kuasa output 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 pilihan untuk kebanyakan pemprosesan bahan logam kerana kadar penyerapannya yang tinggi dan kos setiap watt kuasa laser yang rendah.
Penyelidikan saintifik dan pengukuran canggih: Senario aplikasi termasuk pinset optik, fizik atom sejuk, spektroskopi resolusi tinggi dan interferometri. Medan ini biasanya mempunyai usaha ekstrem terhadap monokromatik, kestabilan frekuensi dan prestasi hingar laser. Model dengan lebar garis sempit (frekuensi tunggal pun) dan hingar intensiti 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 bias biasanya diperlukan untuk eksperimen gangguan. Keperluan kuasa secara amnya tidak tinggi, dan beberapa ratus miliwatt hingga beberapa watt selalunya mencukupi.
Perubatan dan bioteknologi: Aplikasi termasuk pembedahan oftalmik, rawatan kulit dan pengimejan mikroskopi 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 sedemikian.
Komunikasi dan Pengesanan: Pengesanan gentian optik, liDAR dan komunikasi optik angkasa lepas adalah aplikasi biasa. Senario ini memerlukanlasermempunyai kebolehpercayaan yang tinggi, kebolehsuaian persekitaran dan kestabilan jangka panjang. Jalur 1550nm telah menjadi pilihan utama kerana kehilangan penghantaran terendah dalam gentian optik. Untuk sistem pengesanan koheren (seperti lidar koheren), laser terkutub linear dengan lebar garis yang sangat sempit diperlukan sebagai pengayun setempat.
2. Pengisihan keutamaan parameter utama
Berhadapan dengan 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 kompromi. Kualiti pancaran secara langsung menentukan kebolehlaksanaan asas aplikasi. Contohnya, pemesinan jitu tidak boleh menerima laser dengan M² yang terlalu tinggi.
Parameter prestasi: Kedua, beri perhatian kepada kuasa output dan lebar talian/pengkutuban. Kuasa mesti memenuhi ambang tenaga atau keperluan kecekapan aplikasi. Lebar talian dan ciri-ciri pengkutuban ditentukan berdasarkan laluan teknikal khusus aplikasi (seperti sama ada gangguan atau penggandaan frekuensi terlibat). Parameter praktikal: Akhir sekali, pertimbangkan kestabilan (seperti kestabilan kuasa output jangka panjang), kebolehpercayaan (masa operasi bebas kesalahan), penggunaan kuasa isipadu, keserasian antara muka dan kos. Parameter ini mempengaruhi kesukaran integrasi dan jumlah kos pemilikan laser dalam persekitaran kerja sebenar.
3. Pemilihan dan pertimbangan antara mod tunggal dan berbilang mod
Walaupun artikel ini memberi tumpuan kepada mod tunggallaser gentian, adalah penting untuk memahami dengan jelas keperluan memilih mod tunggal dalam pemilihan sebenar. Apabila keperluan teras sesuatu 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 tersebut terutamanya melibatkan kimpalan plat tebal, rawatan permukaan kawasan besar atau penghantaran kuasa tinggi jarak pendek, 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: 12 Nov-2025