Language
Country/Area
No result found
من الياقوت إلى الكريستال المغطى بالنيوبيوم: ما هي التكنولوجيا الأساسية لليزر الحالة الصلبة الذي يتم ضخه بالديود؟
مع التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا، احتل ليزر الحالة الصلبة الذي يتم ضخه بالديود (DPSSL)، كتقنية ليزر ناشئة، مكانًا تدريجيًا في التطبيقات المختلفة نظرًا لكفاءته الممتازة وتصميمه المدمج. تعتمد هذه التقنية بشكل أساسي على استخدام الثنائيات الليزرية لتوفير الطاقة لوسط كسب الحالة الصلبة (مثل الياقوت أو كريستال YAG المغطى بالنيوبيوم) لتوليد شعاع الليزر. فيما يلي مناقشة متعمقة للتكنولوجيا الأساسية لـ DPSSL.
مقدمة التكنولوجيا الأساسية
بالنسبة لأشعة الليزر ذات الحالة الصلبة التي يتم ضخها بالديود، تؤثر كفاءة اقتران الطاقة بشكل مباشر على أداء الليزر الناتج النهائي. من خلال ضبط الطول الموجي لثنائي الليزر لتحقيق معامل الامتصاص الأمثل في البلورة، يمكن أن يعمل DPSSL بمضخة طاقة فوتون أقل، مما يحسن بشكل كبير كفاءة تحويل الطاقة الإجمالية.
مقارنة بمصابيح التفريغ عالية الكثافة، يعتمد DPSSL على كثافة الطاقة الأعلى لجعل التصميم العام أكثر إحكاما وتقليل فقدان الطاقة.
تقنية الاقتران وأداء الشعاع
عادةً ما يتم تصنيع صمامات الليزر الثنائية عالية الطاقة في شكل شريط، والذي يحتوي على عدة صمامات ليزر أحادية الشريط مجاورة لبعضها البعض. من خلال الوسائل التقنية، يتم توجيه شعاع الليزر نحو البلورة من خلال مكثف محدد، مما يزيد بشكل كبير من سطوع الشعاع، وبالتالي تحسين جودة الشعاع وإطالة عمر خدمة الصمام الثنائي.
لا تجعل هذه التقنية شعاع الليزر أكثر دقة من خلال محاذاة المحور البصري السريعة فحسب، بل تقلل أيضًا من تأثيرات الحيود على مسافات طويلة، مما يحافظ على الكثافة العالية واستقرار الشعاع.
تطبيقات DPSSL السائدة اليوم
يعد مؤشر الليزر الأخضر مقاس 532 نانومتر أحد أكثر مؤشرات DPSSL استخدامًا في الوقت الحالي. عندما يتم استخدام صمام ثنائي ليزر يعمل بالأشعة تحت الحمراء بطول 808 نانومتر لضخ بلورة YAG مخدرة بالنيوبيوم أو بلورة YVO4 مخدرة بالنيوبيوم، يمكن توليد طول موجة ليزر يبلغ 1064 نانومتر، ومن ثم يتم إجراء مضاعفة التردد من خلال بلورة KTP لتوليد شعاع بطول 532 نانومتر. . تبلغ كفاءة DPSSL الأخضر حوالي 20%، ويمكن أن تصل إلى 35% في ظل الظروف المثالية.
مقارنة بين DPSSL وليزر الدايود
على الرغم من أن DPSSL والليزر الثنائي البسيط كلاهما من تقنيات الليزر ذات الحالة الصلبة، إلا أن لكل منهما مزاياه وعيوبه. عادة ما تكون جودة شعاع DPSSL عالية نسبيًا ويمكن أن تحقق طاقة خرج عالية للغاية، في حين أن تكلفة ليزر الصمام الثنائي أقل نسبيًا، كما أن تشغيلها ونمطيتها أكثر مرونة. من خلال التصميم المعقول، تلعب كل تقنيات الليزر هذه دورًا لا غنى عنه في المجالات المهنية المختلفة.
على الرغم من أن DPSSL يتمتع بمزايا في الأداء، فمن الواضح أن ليزر الصمام الثنائي أكثر جاذبية من حيث السعر وكفاءة الطاقة.
الآفاق والتحديات المستقبلية
مع استمرار تزايد الطلب على DPSSL عالي الطاقة، فإن الأبحاث لتحسين كفاءته مستمرة أيضًا. على وجه الخصوص، أدى تطوير مصادر مضخة ديود مقفلة الطول الموجي الجديدة إلى تحسين كفاءة الليزر والخصائص الطيفية لـ DFSSL بشكل كبير.
لن تعني هذه التطورات التكنولوجية أداءً أعلى فحسب، بل ستعمل أيضًا على تقليل تكاليف التشغيل الإجمالية لتقنية الليزر.
الاستنتاج
نظرًا لكفاءتها العالية وتصغيرها، تعمل أشعة الليزر ذات الحالة الصلبة التي يتم ضخها بالديود على توسيع نطاق تطبيقاتها بشكل مستمر، بدءًا من الإنتاج الصناعي إلى الحياة اليومية. هل سيؤثر هذا التقدم التكنولوجي على اتجاه التطوير المستقبلي لتقنية الليزر؟
