Таңдау үшін сілтемебір режимді талшықты лазер
Практикалық қолданбаларда қолайлы бір режимді таңдауталшықты лазероның өнімділігі нақты қолданбалы талаптарға, жұмыс ортасына және бюджеттік шектеулерге сәйкес келетініне көз жеткізу үшін әртүрлі параметрлерді жүйелі түрде өлшеуді талап етеді. Бұл бөлім талаптарға негізделген таңдаудың практикалық әдістемесін береді.
Қолданба сценарийлеріне негізделген таңдау стратегиясы
үшін өнімділікке қойылатын талаптарлазерлерәртүрлі қолданба сценарийлерінде айтарлықтай өзгереді. Таңдаудың бірінші қадамы - өтінімнің негізгі талаптарын нақтылау.
Дәл материалдарды өңдеу және микро-нано өндірісі: Мұндай қолданбаларға жұқа кесу, бұрғылау, жартылай өткізгіш пластинаны кесу, микрон деңгейіндегі таңбалау және 3D басып шығару және т.б. жатады. Олар сәуленің сапасы мен бағытталған нүкте өлшеміне өте жоғары талаптар қояды. M² коэффициенті 1-ге мүмкіндігінше жақын (мысалы, <1,1) лазерді таңдау керек. Шығу қуатын материалдың қалыңдығы мен өңдеу жылдамдығына қарай анықтау қажет. Әдетте, ондаған және жүздеген ватт аралығындағы қуат көптеген микроөңдеу талаптарын қанағаттандыра алады. Толқын ұзындығы бойынша 1064 нм жоғары сіңіру жылдамдығына және лазер қуатының бір ваттына төмен құнына байланысты көптеген металды өңдеу үшін таңдаулы таңдау болып табылады.
Ғылыми зерттеулер және жоғары деңгейлі өлшеу: Қолдану сценарийлеріне оптикалық пинцет, суық атом физикасы, жоғары ажыратымдылықтағы спектроскопия және интерферометрия кіреді. Бұл өрістер әдетте лазерлердің монохроматтылығына, жиілік тұрақтылығына және шу өнімділігіне ерекше ұмтылады. Тар желілік (тіпті бір жиілік) және төмен қарқынды шу бар модельдерге басымдық берілуі керек. Толқын ұзындығын белгілі бір атомның немесе молекуланың резонанстық сызығының негізінде таңдау керек (мысалы, рубидий атомдарын салқындату үшін әдетте 780нм қолданылады). Интерференциялық эксперименттер үшін әдетте қиғаштықты сақтау шығысы қажет. Қуат қажеттілігі әдетте жоғары емес және бірнеше жүз милливаттан бірнеше ваттқа дейін жиі жетеді.
Медициналық және биотехнология: Қолданбаларға офтальмологиялық хирургия, теріні емдеу және флуоресцентті микроскопиялық бейнелеу кіреді. Көз қауіпсіздігі бірінші кезекте қарастырылады, сондықтан жиі көздің қауіпсіздік жолағында орналасқан 1550 нм немесе 2 мкм толқын ұзындығы бар лазерлер таңдалады. Диагностикалық қолданбалар үшін қуат тұрақтылығына назар аудару қажет; Терапевтік қолданбалар үшін емдеу тереңдігі мен қуат талаптары негізінде сәйкес қуатты таңдау керек. Оптикалық берілістің икемділігі мұндай қолданбалардың басты артықшылығы болып табылады.
Байланыс және сезу: талшықты-оптикалық зондтау, liDAR және ғарыштық оптикалық байланыс типтік қолданбалар болып табылады. Бұл сценарийлер қажетлазержоғары сенімділікке, қоршаған ортаға бейімделуге және ұзақ мерзімді тұрақтылыққа ие болу. 1550 нм диапазоны оптикалық талшықтардағы ең аз тасымалдау жоғалуына байланысты таңдаулы таңдау болды. Когерентті анықтау жүйелері үшін (мысалы, когерентті лидар) жергілікті осциллятор ретінде өте тар сызық ені бар сызықты поляризацияланған лазер қажет.
2. Негізгі параметрлерді басымдықпен сұрыптау
Көптеген параметрлермен бетпе-бет келе отырып, шешімдер келесі басымдықтар негізінде қабылдануы мүмкін:
Шешуші параметрлер: Біріншіден, толқын ұзындығы мен сәуленің сапасын анықтаңыз. Толқын ұзындығы қолданбаның маңызды талаптарымен анықталады (материалды сіңіру сипаттамалары, қауіпсіздік стандарттары, атомдық резонанстық сызықтар) және әдетте ымыраға орын жоқ. Арқалықтың сапасы қолданудың негізгі орындылығын тікелей анықтайды. Мысалы, дәл өңдеу шамадан тыс жоғары M² лазерлерді қабылдай алмайды.
Өнімділік параметрлері: Екіншіден, шығыс қуатына және желі еніне/поляризациясына назар аударыңыз. Қуат қуат шегіне немесе қолданбаның тиімділік талаптарына сай болуы керек. Сызықтың ені мен поляризация сипаттамалары қолданбаның нақты техникалық бағыты негізінде анықталады (мысалы, кедергі немесе жиілікті қосарлау қатысты ма). Практикалық параметрлер: Соңында, тұрақтылықты (мысалы, ұзақ мерзімді шығыс қуатының тұрақтылығы), сенімділікті (ақаусыз жұмыс уақыты), қуатты тұтыну көлемін, интерфейс үйлесімділігін және құнын қарастырыңыз. Бұл параметрлер интеграцияның қиындығына және нақты жұмыс ортасындағы лазерді иеленудің жалпы құнына әсер етеді.
3. Бір режимді және көп режимді таңдау және пайымдау
Бұл мақалада жалғыз режимге назар аударылғаныменталшықты лазерлер, нақты таңдауда бір режимді таңдау қажеттілігін нақты түсіну өте маңызды. Қолданбаның негізгі талаптары өңдеудің ең жоғары дәлдігі, ең аз жылу әсер ететін аймақ, соңғы фокустау мүмкіндігі немесе ең ұзақ тасымалдау қашықтығы болса, бір режимді талшықты лазер жалғыз дұрыс таңдау болып табылады. Керісінше, егер қолданба негізінен қалың пластинамен дәнекерлеуді, үлкен аумақты бетті өңдеуді немесе қысқа қашықтыққа жоғары қуатты беруді қамтыса және абсолютті дәлдік талабы жоғары болмаса, онда мультимодалы талшықты лазерлер олардың жоғары жалпы қуаты мен төмен құнына байланысты үнемді және практикалық таңдау болуы мүмкін.
Жіберу уақыты: 12 қараша 2025 ж