logo Blog50.com
Blog 50 est un service gratuit offert par Notre Temps

26/09/2018

Control térmico en todos los láseres de estado sólido

El puntero láser se ha desarrollado rápidamente en los últimos años debido a sus ventajas únicas, tales como alta eficiencia de conversión, excelente calidad de haz, larga vida útil, estructura compacta, estable y confiable, y otros láseres tradicionales de estado sólido bombeados por lámpara. Se ha convertido en la corriente principal del desarrollo de láser de estado sólido. Y ampliamente utilizado en el procesamiento industrial, impresión en color, visualización y médico, comunicaciones, militar y muchos otros campos.

En el caso de los sistemas láser de estado sólido, el alcance de la gestión térmica incluye principalmente el control térmico de las fuentes de la bomba, los medios de trabajo del láser, las fuentes de la unidad y los componentes accesorios (como los generadores de armónicos).

La gestión térmica de la fuente de la bomba es principalmente para la matriz de diodos láser, y su aplicación mejora dramáticamente la eficiencia del sistema láser de estado sólido. Sin embargo, para controlar la temperatura de operación en un rango relativamente estrecho, se requiere un control térmico relativamente completo. Sistema, esto es diferente de las miras de láser, en las que la longitud de onda de salida se ajusta a la temperatura para que coincida con la línea de absorción máxima; y el enfriador TE controla la matriz.

mira laser

En segundo lugar, el láser funciona problema común de gestión térmica.

Tomando como ejemplo el cristal Nd: YAG, el cristal Nd: YAG es el medio de trabajo sólido más ampliamente utilizado y más representativo. Es un sistema de cuatro niveles, como se muestra en la Figura 1. Cuando el cristal Nd: YAG es excitado (bombeado) por la energía externa, las partículas en el estado fundamental cambiarán al nivel de energía 4. La vida útil de las partículas en el nivel de energía 4 es extremadamente corto, y la relajación térmica es rápida al nivel de energía metaestable. Tres en adelante

Desde el nacimiento de la primera mira láser en 1960, las personas han estado luchando contra los efectos térmicos dañinos asociados con los láseres. Se han logrado resultados significativos en la reducción del calor inútil, pero no se han resuelto por completo. En resumen, hay principalmente dos aspectos del trabajo:

1. Minimizar el calor inútil generado en el medio de trabajo.
El láser de estado sólido utiliza un láser azul en lugar de un medio láser de estado sólido bombeado por flash. Como la luz de la bomba y la banda de absorción se combinan perfectamente, el calor inútil se reduce significativamente, pero se puede ver desde el nivel de energía del YAG. El calor no deseado todavía se genera en el medio de trabajo debido a los defectos cuánticos, la absorción del estado excitado y similares. Se ha desarrollado una variedad de técnicas de bombeo a baja temperatura (una variedad de métodos que eliminan aún más el calor inútil causado por defectos cuánticos, denominados colectivamente como técnicas de bombeo a baja temperatura) para reducir también el calor inútil en el puntero láser de 3000mW.

2. Bajo las condiciones técnicas existentes, el calor inútil en el medio láser solo se puede minimizar, pero no se puede eliminar, reduciendo y compensando los efectos adversos causados ​​por el calor inútil.
En la actualidad, se han desarrollado varias tecnologías para reducir y compensar los efectos adversos causados ​​por el calor inútil, como:
A. El flujo de calor es consistente con la dirección del láser, y se reduce la influencia de la distorsión térmica en la calidad del haz del láser.
B. Para reducir aún más los efectos adversos del calor inútil, se han desarrollado varias técnicas prácticas efectivas para la geometría del medio de trabajo del láser, el procedimiento de enfriamiento de la bomba y el diseño estructural, mientras que la concentración de dopaje, la fuerza de bombeo y la distribución reducen, gradientes térmicos, etc. Estos incluyen el uso de barras redondas, tubos, lamas, discos, fibras ópticas, etc., para facilitar una disipación de calor eficiente. Actualmente, existen principalmente los siguientes tipos: Láseres de barra redonda bombeados con LD, que se han reducido significativamente con el bombeo de LD El calor inútil que ingresa al medio de trabajo es pequeño, pero la temperatura inútil debido a defectos cuánticos, eficiencia cuántica y conversión ascendente Las pérdidas aún afectan seriamente el rendimiento del láser verde de 500 mW.

Para lograr una potencia láser promedio alta, alta eficiencia, salida láser de alta calidad de haz, la primera condición es asegurar la uniformidad de la bomba.

El puntero láser verde 500 mW funciona intermitentemente. Durante el bombeo y la emisión del láser, el medio de trabajo no se enfría, el medio de trabajo es "energía de almacenamiento", el medio de trabajo se enfría durante el período intermitente después de que se detiene la emisión del láser y luego ingresa el siguiente ciclo. En comparación con los láseres de estado sólido tradicionales, la relación de "área de superficie / volumen" del medio de trabajo con láser verde es 2 ~ 3 órdenes de magnitud más grande que otros medios de trabajo a granel, y el efecto de disipación de calor es bueno; Se determina que el diámetro del núcleo d y la apertura numérica NA no se verán afectados por el calor inútil en el medio; el diámetro del núcleo es pequeño y es fácil lograr un bombeo uniforme de alta densidad de potencia.

http://www.monocity.jp/profile.html?id=B3900005

Les commentaires sont fermés.

 
Accueil Blog50 | Créez gratuitement votre blog | Avec notretemps.com | Toute l'info retraite | Internet facile | Vos droits | Votre argent | Loisirs | Famille Maison | Cuisine | Jeux | Services | Boutique