Kako se laser s pumpom razlikuje od običnog lasera?

Kad zaronimo u svijet lasera, često se susrećemo s različitim vrstama s različitim karakteristikama i primjenama. Među njima se laseri s pumpom ističu kao specijalizirana kategorija, značajno se razlikuju od običnih lasera. Kao dobavljač lasera s pumpom, dobro sam upućen u te razlike i željan sam podijeliti uvide.

Osnovna načela

Počnimo s temeljnim načelima. Obični laser, poput onih koji se koriste u laserskim pokazivačima ili skenerima barkodova, radi na principu stimulirane emisije. Atomi ili molekule u pojačivačkom mediju pobuđuju se na višu energetsku razinu. Kada foton odgovarajuće energije stupi u interakciju s pobuđenim atomom, on stimulira atom da emitira drugi foton iste faze, smjera i frekvencije, što rezultira pojačanjem svjetlosti.

Nasuprot tome, laser s pumpom ima drugu svrhu. Njegova glavna funkcija je osigurati energiju potrebnu za pobuđivanje atoma ili iona u mediju za pojačanje drugog laserskog sustava. Laser pumpe "pumpa" medij pojačanja u više energetsko stanje, stvarajući inverziju naseljenosti. Ova inverzija naseljenosti je ključni uvjet za rad glavnog lasera. Na primjer, u laseru čvrstog stanja kao što je Nd:YAG laser, laser pumpe koristi se za pobuđivanje iona neodimija u YAG kristalu.

Valna duljina i snaga

Valna duljina je važna razlika između lasera pumpe i običnih lasera. Obični laseri mogu biti dizajnirani za emitiranje svjetlosti u širokom rasponu valnih duljina, ovisno o primjeni. Na primjer, laseri vidljivog svjetla koriste se u laserskim emisijama, s valnim duljinama obično u rasponu od 400 - 700 nm. Infracrveni laseri, s druge strane, koriste se u telekomunikacijama, često rade na valnim duljinama oko 1550 nm.

Laseri s pumpom, međutim, obično imaju specifične valne duljine koje su optimizirane za karakteristike apsorpcije medija za pojačanje koji pumpaju. Na primjer, u vlaknastim pojačalima dopiranim erbijem (EDFA) obično se koriste laseri s pumpom od 980 nm. Ioni erbija u vlaknu imaju jak apsorpcijski vrh na oko 980 nm. Naša tvrtka nudi980nm 400mW 14 - PIN laserska diodai980nm 600mW 14 - PIN laserska dioda, koji su posebno dizajnirani za takve primjene.

Što se tiče snage, laseri s pumpom često moraju isporučiti relativno visoku izlaznu snagu kako bi učinkovito pobudili medij pojačanja. Obični laseri, posebno oni za potrošačke primjene poput laserskih pokazivača, obično imaju mnogo niže razine snage, obično u rasponu milivata. Laseri s pumpom velike snage mogu imati izlaze u rasponu vati ili čak i više, ovisno o zahtjevima glavnog laserskog sustava.

Kvaliteta snopa

Kvaliteta snopa još je jedan aspekt u kojem se razlikuju laseri s pumpom i obični laseri. Obični laseri često su dizajnirani da imaju izvrsnu kvalitetu zrake, s malim kutom divergencije i visokim stupnjem prostorne koherencije. Ovo je ključno za primjene kao što je lasersko rezanje, gdje je potrebna fokusirana i dobro definirana zraka.

Međutim, laseri s pumpom možda neće uvijek trebati istu razinu kvalitete zrake. Budući da je njihova glavna svrha osigurati energiju za pojačani medij, manje od savršene kvalitete zrake može biti prihvatljiva sve dok se energija učinkovito prenosi na pojačani medij. Na primjer, u nekim laserima s pumpom povezanim s vlaknima, glavna briga je spojiti što je više moguće snage u vlakno, umjesto da imaju visoko kolimiranu zraku.

Prijave

Primjene običnih lasera su raznolike. Koriste se u potrošačkoj elektronici, poput DVD playera i laserskih pisača. U medicini se obični laseri koriste za operacije, tretmane kože i oftalmologiju. U proizvodnoj industriji koriste se za zavarivanje, označavanje i graviranje.

Laseri s pumpom, s druge strane, uglavnom se koriste u laserskim sustavima koji zahtijevaju vanjsko pumpanje. Uz EDFA u telekomunikacijama, laseri pumpe se također koriste u laserima čvrstog stanja za znanstvena istraživanja, vojne primjene i industrijsku obradu. Na primjer, u krutim laserima velike snage koji se koriste za lasersku obradu, laseri pumpe daju energiju za generiranje laserske zrake visokog intenziteta. Naše940nm PUMPA 2 - PIN laserska diodaprikladan je za određene primjene laserskog pumpanja u čvrstom stanju.

Dizajn i pakiranje

Dizajn i pakiranje lasera s pumpom i običnih lasera također se razlikuju. Obični laseri često su dizajnirani s fokusom na jednostavnost korištenja i prenosivost. Na primjer, laserski pokazivači mali su ručni uređaji s jednostavnim kontrolama. Obično su zapakirani na način da je lako rukovati njima.

Međutim, laseri s pumpom često su dizajnirani za integraciju u veće laserske sustave. Mogu se pakirati na složeniji način kako bi se osiguralo učinkovito odvođenje topline i pouzdan rad. Na primjer, mnogi laseri s pumpom pakirani su u pakete u obliku leptira, koji omogućuju dobro upravljanje toplinom i električne veze. Ovi su paketi dizajnirani tako da se lako montiraju na hladnjak i integriraju u laserski sustav.

trošak

Trošak je važan faktor koji treba uzeti u obzir. Obični laseri za široku potrošnju općenito se proizvode masovno, što pomaže u održavanju niske cijene. Na primjer, osnovni laserski pokazivač može se kupiti za nekoliko dolara.

Laseri s pumpom, s druge strane, često su skuplji. To je zbog nekoliko čimbenika. Prvo, obično zahtijevaju komponente više kvalitete kako bi osigurali pouzdan rad i učinkovito pumpanje. Drugo, proces proizvodnje lasera s pumpom može biti složeniji, posebno za modele velike snage i visoke preciznosti. Međutim, isplativost lasera s pumpom treba procijeniti u kontekstu cjelokupnog laserskog sustava u kojem se koriste. Visokokvalitetni laser s pumpom može značajno poboljšati performanse i pouzdanost glavnog laserskog sustava, što može opravdati višu cijenu.

Zaključak

Zaključno, laseri s pumpom i obični laseri razlikuju se u mnogim aspektima, uključujući osnovne principe, valnu duljinu, snagu, kvalitetu zrake, primjene, dizajn i cijenu. Kao dobavljač lasera s pumpom, razumijemo jedinstvene zahtjeve naših kupaca i nudimo niz visokokvalitetnih lasera s pumpom kako bismo zadovoljili njihove potrebe.

Ako ste na tržištu za lasere s pumpom za svoj laserski sustav, pozivamo vas da nas kontaktirate za više informacija i kako bismo razgovarali o vašim specifičnim zahtjevima. Naš tim stručnjaka spreman je pomoći vam u odabiru najprikladnijeg lasera s pumpom za vašu primjenu. Trebate li a980nm 400mW 14 - PIN laserska dioda, a940nm PUMPA 2 - PIN laserska dioda, ili a980nm 600mW 14 - PIN laserska dioda, imamo stručnost i proizvode koji će zadovoljiti vaše zahtjeve.

Reference

• Siegman, A. E. (1986). Laseri. Sveučilišne znanstvene knjige.
• Saleh, BEA i Teich, MC (2007). Osnove fotonike. Wiley.
• Silfvast, WT (2004). Osnove lasera. Cambridge University Press.