Po čemu se laser sa pumpom razlikuje od običnog lasera?

Kada se udubljuje u svijet lasera, često se susreću s različitim tipovima s različitim karakteristikama i primjenama. Među njima se izdvajaju laseri sa pumpom kao specijalizovana kategorija, koja se značajno razlikuje od običnih lasera. Kao dobavljač laserskih pumpi, dobro sam upućen u ove razlike i željan sam da podijelim uvide.

Osnovni principi

Počnimo sa osnovnim principima. Obični laser, kao što su oni koji se koriste u laserskim pokazivačima ili skenerima bar kodova, radi na principu stimulisane emisije. Atomi ili molekuli u mediju za pojačanje pobuđeni su na viši energetski nivo. Kada foton odgovarajuće energije stupi u interakciju s pobuđenim atomom, on stimulira atom da emituje drugi foton iste faze, smjera i frekvencije, što rezultira pojačanjem svjetlosti.

Nasuprot tome, laser pumpe služi drugoj svrsi. Njegova glavna funkcija je da obezbedi energiju potrebnu za pobuđivanje atoma ili jona u medijumu za pojačavanje drugog laserskog sistema. Laser pumpe "pumpa" medij pojačanja u stanje više energije, stvarajući inverziju populacije. Ova populacijska inverzija je ključni uslov za rad glavnog lasera. Na primjer, u laseru u čvrstom stanju kao što je Nd:YAG laser, laser pumpe se koristi za pobuđivanje neodimijum iona u YAG kristalu.

Talasna dužina i snaga

Talasna dužina je važna razlika između lasera s pumpom i običnih lasera. Obični laseri mogu biti dizajnirani da emituju svjetlost u širokom rasponu valnih dužina, ovisno o primjeni. Na primjer, laseri vidljive svjetlosti se koriste u laserskim emisijama, sa talasnim dužinama tipično u rasponu od 400 - 700 nm. Infracrveni laseri se, s druge strane, koriste u telekomunikacijama, često radeći na talasnim dužinama oko 1550 nm.

Pumpni laseri, međutim, obično imaju specifične talasne dužine koje su optimizovane za karakteristike apsorpcije medija za pojačanje koji pumpaju. Na primjer, u pojačivačima vlakana dopiranih erbijem (EDFA), obično se koriste laseri s pumpom od 980 nm. Joni erbija u vlaknu imaju jak apsorpcijski maksimum na oko 980 nm. Naša kompanija nudi980nm 400mW 14 - PIN laserska diodai980nm 600mW 14 - PIN laserska dioda, koji su posebno dizajnirani za takve aplikacije.

Što se tiče snage, laseri pumpe često moraju da isporuče relativno veliku izlaznu snagu da bi efikasno pobuđivali medij za pojačanje. Obični laseri, posebno oni za potrošačke aplikacije kao što su laserski pokazivači, obično imaju mnogo niže razine snage, obično u rasponu miliwata. Laseri pumpe velike snage mogu imati izlazne snage u opsegu vati ili čak i više, ovisno o zahtjevima glavnog laserskog sistema.

Kvalitet zraka

Kvalitet zraka je još jedan aspekt u kojem se laseri sa pumpom i obični laseri razlikuju. Obični laseri su često dizajnirani da imaju odličan kvalitet zraka, sa malim uglom divergencije i visokim stepenom prostorne koherentnosti. Ovo je ključno za aplikacije kao što je lasersko sečenje, gde je potreban fokusiran i dobro definisan snop.

Međutim, laseri sa pumpom možda neće uvijek trebati isti nivo kvaliteta zraka. Pošto je njihova glavna svrha da obezbede energiju medijumu pojačanja, kvalitet snopa manje od savršenog može biti prihvatljiv sve dok se energija efektivno prenosi na medijum pojačanja. Na primjer, u nekim laserima s pumpom sa spregnutim vlaknima, glavna briga je spojiti što je više moguće snage u vlakno, umjesto da imaju visoko kolimirani snop.

Prijave

Primjena običnih lasera je raznolika. Koriste se u potrošačkoj elektronici, kao što su DVD plejeri i laserski štampači. U oblasti medicine, obični laseri se koriste za operacije, tretmane kože i oftalmologiju. U prerađivačkoj industriji koriste se za zavarivanje, označavanje i graviranje.

Pumpni laseri se, s druge strane, uglavnom koriste u laserskim sistemima koji zahtijevaju eksterno pumpanje. Pored EDFA-a u telekomunikacijama, laseri sa pumpom se također koriste u čvrstim laserima za naučna istraživanja, vojnu primjenu i industrijsku obradu. Na primjer, u čvrstim laserima velike snage koji se koriste za lasersku obradu, laseri pumpe daju energiju za generiranje laserskog zraka visokog intenziteta. Naš940nm PUMP 2 - PIN laserska diodapogodan je za određene aplikacije za lasersko pumpanje u čvrstom stanju.

Dizajn i pakovanje

Dizajn i pakovanje lasera sa pumpom i običnih lasera takođe variraju. Obični laseri su često dizajnirani s fokusom na jednostavnost i prenosivost. Na primjer, laserski pokazivači su mali, ručni uređaji s jednostavnim kontrolama. Obično su pakirani na način koji je jednostavan za rukovanje i rukovanje.

Laseri sa pumpom su, međutim, često dizajnirani za integraciju u veće laserske sisteme. Mogu se pakovati na složeniji način kako bi se osiguralo efikasno odvođenje topline i pouzdan rad. Na primjer, mnogi laseri s pumpom su pakirani u pakete u stilu leptira, koji pružaju dobro upravljanje toplinom i električne veze. Ovi paketi su dizajnirani da se lako montiraju na hladnjak i integrišu u laserski sistem.

Troškovi

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

Laseri sa pumpom su, s druge strane, često skuplji. To je zbog nekoliko faktora. Prvo, oni obično zahtijevaju kvalitetnije komponente kako bi osigurali pouzdan rad i efikasno pumpanje. Drugo, proces proizvodnje lasera sa pumpom može biti složeniji, posebno za modele velike snage i visoke preciznosti. Međutim, isplativost pumpnih lasera treba procijeniti u kontekstu cjelokupnog laserskog sistema u kojem se koriste. Visokokvalitetni laser pumpe može značajno poboljšati performanse i pouzdanost glavnog laserskog sistema, što može opravdati veći trošak.

Zaključak

Zaključno, laseri sa pumpom i obični laseri razlikuju se u mnogim aspektima, uključujući osnovne principe, valnu dužinu, snagu, kvalitetu zraka, primjene, dizajn i cijenu. Kao dobavljač lasera za pumpe, razumijemo jedinstvene zahtjeve naših kupaca i nudimo niz visokokvalitetnih laserskih lasera koji će zadovoljiti njihove potrebe.

Ako ste na tržištu laserskih pumpi za vaš laserski sistem, pozivamo vas da nas kontaktirate za više informacija i da razgovaramo o vašim specifičnim zahtjevima. Naš tim stručnjaka spreman je da vam pomogne u odabiru najprikladnijeg laserskog lasera za vašu primjenu. Bilo da vam treba a980nm 400mW 14 - PIN laserska dioda, a940nm PUMP 2 - PIN laserska dioda, ili a980nm 600mW 14 - PIN laserska dioda, imamo stručnost i proizvode da zadovoljimo vaše zahtjeve.

Reference

• Siegman, A.E. (1986). Laseri. Univerzitetske naučne knjige.
• Saleh, BEA, & Teich, MC (2007). Osnove fotonike. Wiley.
• Silfvast, WT (2004). Laser Fundamentals. Cambridge University Press.