Čerpací laser: Typy a aplikace

Čerpací laseryjsou „jádrem dodávky energie“ laserových systémů. Vstřikují světelnou energii o specifické vlnové délce do zesilovacích médií (jako jsou vlákna dotovaná erbiem, krystaly v pevné fázi), aby vybudily médium, aby produkovaly stimulované záření, a nakonec vytvoří stabilní laserový výstup. Jejich výkon přímo určuje výkon, účinnost a stabilitu laserových systémů.

1. Polovodičové čerpadlové lasery

Vlnové délky hlavního proudu jsou 980nm (vyhrazeno erbiem dopovaným vláknovým zesilovačům EDFA), 1480nm (přizpůsobeno vysoce výkonnému EDFA). Malá velikost, vysoká účinnost elektro-optické konverze a široké pokrytí vlnových délek. Podporují provoz se spojitou vlnou (CW) nebo pulzním režimem, který je vhodný pro většinu malých a středně velkých laserových systémů.

Aplikační scénáře:

Optické komunikační pole (EDFA, čerpání Ramanovým zesilovačem), průmyslové laserové značení (kovové/plastové povrchové značení), lékařské vybavení (dentální laserové ošetření, kosmetický laser), přenosné laserové dálkoměry.

2. Pevné čerpadlové lasery

Použití krystalů v pevné fázi (jako Nd:YAG, Yb:YAG) jako média pro zisk s vysokým výstupním výkonem, vynikající kvalitou paprsku a silnou schopností proti rušení. Musí být sladěn s polovodičovým laserem jako sekundárním zdrojem čerpadla a vstřikovat energii do pevného krystalu prostřednictvím optické spojky, vhodné pro vysoce výkonný kontinuální nebo pulzní laserový výstup.

Aplikační scénáře:

Průmyslové řezání laserem (řezání tlustých plechů), laserové svařování (svařování automobilových dílů), laserové odstraňování rzi (odstranění rzi povrchu lodí/mostů), oblast vědeckého výzkumu (experiment jaderné fúze laserem).

3. Vláknové pumpy lasery

Použitím dopovaných vláken (jako jsou vlákna dopovaná ytterbiem, vlákna dotovaná erbiem) jako ziskového média v kombinaci s technologií spojování vláken může být výstupní paprsek přenášen vlákny s vysokou flexibilitou. Jsou vhodné pro scénáře vyžadující přenos energie na dlouhé vzdálenosti nebo složité cesty.

Aplikační scénáře:

Přenos optické komunikace na dálku (čerpání Ramanova zesilovače), přesné laserové gravírování (gravírování desky plošných spojů), lékařská minimálně invazivní chirurgie (vláknový laserový skalpel), 3D tisk kovů (tisk malých dílů).

4. Lasery plynových čerpadel

Použití plynu (jako je CO₂, He-Ne) jako média pro získávání energie, vzrušující energii prostřednictvím výboje plynu, s širokým pokrytím výstupní vlnové délky. Rozsah výkonu je velký, ale velikost je velká a účinnost je nízká, vhodné pro scénáře se specifickými požadavky na vlnovou délku.

Aplikační scénáře:

Průmyslové řezání laserem (nekovové materiály jako akryl, dřevo), laserové značení (označení povrchu skla), oblast vědeckého výzkumu (spektrální analýza, laserová interferometrie), lékařská oblast (dermatologické ošetření CO₂ laserem).

Box Optronicsposkytuje lasery s polovodičovými pumpami (638nm~1064nm) a lasery s vláknovými pumpami (980nm, 1450nm, 1480nm atd.)