لیزر پمپی چه تفاوتی با لیزر معمولی دارد؟

هنگامی که به دنیای لیزرها می پردازیم، اغلب با انواع مختلفی با ویژگی ها و کاربردهای متمایز مواجه می شویم. در این میان لیزرهای پمپی به عنوان یک دسته تخصصی متمایز می شوند و تفاوت قابل توجهی با لیزرهای معمولی دارند. به عنوان یک تامین کننده لیزر پمپ، من به خوبی در این تفاوت ها آشنا هستم و مشتاق به اشتراک گذاری بینش هستم.

اصول اولیه

بیایید با اصول اساسی شروع کنیم. یک لیزر معمولی، مانند لیزرهای مورد استفاده در نشانگرهای لیزری یا اسکنرهای بارکد، بر اساس اصل انتشار تحریک شده عمل می کند. اتم‌ها یا مولکول‌ها در محیط افزایش به سطح انرژی بالاتری برانگیخته می‌شوند. هنگامی که یک فوتون با انرژی مناسب با یک اتم برانگیخته برهمکنش می‌کند، اتم را تحریک می‌کند تا فوتون دومی را با همان فاز، جهت و فرکانس ساطع کند و در نتیجه نور تقویت شود.

در مقابل، لیزر پمپی هدف متفاوتی دارد. وظیفه اصلی آن تامین انرژی لازم برای برانگیختن اتم ها یا یون ها در محیط بهره یک سیستم لیزری دیگر است. لیزر پمپ، محیط بهره را به حالت انرژی بالاتر «پمپ می‌کند» و یک وارونگی جمعیت ایجاد می‌کند. این وارونگی جمعیت یک شرط کلیدی برای عملکرد لیزر اصلی است. به عنوان مثال، در لیزر حالت جامد مانند لیزر Nd:YAG، از لیزر پمپ برای تحریک یون‌های نئودیمیم در کریستال YAG استفاده می‌شود.

طول موج و قدرت

طول موج یک تمایز مهم بین لیزرهای پمپی و لیزرهای معمولی است. لیزرهای معمولی را می توان برای انتشار نور در طیف وسیعی از طول موج ها، بسته به کاربرد، طراحی کرد. به عنوان مثال، لیزرهای نور مرئی در نمایش های لیزری با طول موج های معمولاً در محدوده 400 تا 700 نانومتر استفاده می شود. از سوی دیگر، لیزرهای مادون قرمز در ارتباطات راه دور استفاده می شوند که اغلب در طول موج های حدود 1550 نانومتر کار می کنند.

با این حال، لیزرهای پمپ معمولاً دارای طول موج های خاصی هستند که برای ویژگی های جذب محیط افزایشی که پمپاژ می کنند، بهینه شده اند. به عنوان مثال، در تقویت کننده های فیبر دوپینگ اربیوم (EDFA) معمولاً از لیزرهای پمپ 980 نانومتری استفاده می شود. یون‌های اربیوم در فیبر دارای حداکثر جذب قوی در حدود 980 نانومتر هستند. شرکت ما ارائه می دهد980 نانومتر 400 میلی وات 14 - دیود لیزر پینو980 نانومتر 600 میلی‌وات 14 - دیود لیزر پین، که به طور خاص برای چنین برنامه هایی طراحی شده اند.

از نظر توان، لیزرهای پمپ اغلب نیاز به ارائه توان خروجی نسبتاً بالا دارند تا به طور موثر محیط بهره را تحریک کنند. لیزرهای معمولی، به‌ویژه آنهایی که برای کاربردهای مصرف‌کننده مانند نشانگرهای لیزری استفاده می‌شوند، معمولاً سطوح توان بسیار پایین‌تری دارند، معمولاً در محدوده میلی‌وات. لیزرهای پمپ با توان بالا بسته به نیاز سیستم لیزر اصلی می توانند خروجی هایی در محدوده وات یا حتی بالاتر داشته باشند.

کیفیت پرتو

کیفیت پرتو جنبه دیگری است که در آن لیزرهای پمپی و لیزرهای معمولی متفاوت هستند. لیزرهای معمولی اغلب به گونه‌ای طراحی می‌شوند که دارای کیفیت پرتو عالی، با زاویه واگرایی کم و درجه بالایی از انسجام فضایی باشند. این برای کاربردهایی مانند برش لیزر، که در آن به یک پرتو متمرکز و به خوبی تعریف شده نیاز است، بسیار مهم است.

با این حال، لیزرهای پمپی ممکن است همیشه به همان سطح کیفیت پرتو نیاز نداشته باشند. از آنجایی که هدف اصلی آنها تامین انرژی برای محیط بهره است، تا زمانی که انرژی به طور موثر به محیط بهره منتقل شود، کیفیت پرتوی کمتر از عالی ممکن است قابل قبول باشد. به عنوان مثال، در برخی از لیزرهای پمپ کوپل شده فیبر، نگرانی اصلی این است که به جای داشتن یک پرتو بسیار موازی، تا حد ممکن توان به فیبر متصل شود.

برنامه های کاربردی

کاربردهای لیزرهای معمولی متنوع است. آنها در لوازم الکترونیکی مصرفی مانند پخش کننده های DVD و چاپگرهای لیزری استفاده می شوند. در زمینه پزشکی از لیزرهای معمولی برای جراحی ها، درمان های پوستی و چشم پزشکی استفاده می شود. در صنعت تولید از آنها برای جوشکاری، علامت گذاری و حکاکی استفاده می شود.

از طرف دیگر لیزرهای پمپی عمدتاً در سیستم های لیزری که نیاز به پمپاژ خارجی دارند استفاده می شود. علاوه بر EDFAها در مخابرات، لیزرهای پمپی نیز در لیزرهای حالت جامد برای تحقیقات علمی، کاربردهای نظامی و پردازش صنعتی استفاده می شوند. به عنوان مثال، در لیزرهای حالت جامد با قدرت بالا که برای ماشین کاری لیزری استفاده می شود، لیزرهای پمپی انرژی لازم برای تولید پرتو لیزر با شدت بالا را فراهم می کنند. ما940 نانومتر PUMP 2 - PIN لیزر دیودبرای کاربردهای خاص پمپاژ لیزری حالت جامد مناسب است.

طراحی و بسته بندی

طراحی و بسته بندی لیزرهای پمپی و لیزرهای معمولی نیز متفاوت است. لیزرهای معمولی اغلب با تمرکز بر کاربر پسند بودن و قابل حمل بودن طراحی می شوند. به عنوان مثال، نشانگرهای لیزری دستگاه های کوچک و دستی با کنترل های ساده هستند. آنها معمولاً به گونه ای بسته بندی می شوند که حمل و کار آسان باشد.

با این حال، لیزرهای پمپی اغلب برای ادغام در سیستم های لیزری بزرگتر طراحی می شوند. آنها ممکن است به روش پیچیده تری بسته بندی شوند تا از اتلاف گرما کارآمد و عملکرد قابل اطمینان اطمینان حاصل شود. به عنوان مثال، بسیاری از لیزرهای پمپ در بسته های پروانه ای بسته بندی می شوند که مدیریت حرارتی و اتصالات الکتریکی خوبی را ارائه می دهند. این پکیج ها به گونه ای طراحی شده اند که به راحتی بر روی یک هیت سینک نصب شده و در سیستم لیزر ادغام می شوند.

هزینه

هزینه فاکتور مهمی است که باید در نظر گرفته شود. لیزرهای معمولی برای کاربردهای مصرف کننده عموماً به صورت انبوه تولید می شوند که به کاهش هزینه کمک می کند. به عنوان مثال، یک نشانگر لیزری اولیه را می توان با چند دلار خریداری کرد.

از طرف دیگر لیزرهای پمپی اغلب گرانتر هستند. این به دلیل عوامل متعددی است. اولاً، آنها معمولاً برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد و پمپاژ کارآمد به قطعات با کیفیت بالاتر نیاز دارند. ثانیاً، فرآیند تولید لیزرهای پمپ ممکن است پیچیده‌تر باشد، به ویژه برای مدل‌های پرقدرت و با دقت بالا. با این حال، مقرون به صرفه بودن لیزرهای پمپ باید بر اساس سیستم کلی لیزری که در آن استفاده می شود، ارزیابی شود.

نتیجه گیری

در نتیجه، لیزرهای پمپی و لیزرهای معمولی در بسیاری از جنبه ها از جمله اصول اولیه، طول موج، قدرت، کیفیت پرتو، کاربردها، طراحی و هزینه متفاوت هستند. ما به عنوان یک تامین کننده لیزر پمپ، نیازهای منحصر به فرد مشتریان خود را درک می کنیم و طیف وسیعی از لیزرهای پمپ با کیفیت بالا را برای رفع نیازهای آنها ارائه می دهیم.

اگر در بازار لیزرهای پمپی برای سیستم لیزر خود هستید، از شما دعوت می کنیم برای اطلاعات بیشتر و بحث در مورد نیازهای خاص خود با ما تماس بگیرید. تیم متخصص ما آماده است تا شما را در انتخاب مناسب ترین لیزر پمپ برای کاربرد شما یاری کند. این که آیا شما نیاز به یک980 نانومتر 400 میلی وات 14 - دیود لیزر پین، یک940 نانومتر PUMP 2 - PIN لیزر دیود، یا الف980 نانومتر 600 میلی‌وات 14 - دیود لیزر پین، ما تخصص و محصولاتی برای پاسخگویی به خواسته های شما داریم.

مراجع

• Siegman, A. E. (1986). لیزرها کتب علوم دانشگاهی
• صالح، BEA، و Teich، MC (2007). مبانی فوتونیک. وایلی.
• سیلفوست، WT (2004). مبانی لیزر انتشارات دانشگاه کمبریج