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Del rubí a los cristales dopados con niobio: ¿cuáles son las tecnologías centrales de los láseres de estado sólido bombeados por diodos?
Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, el láser de estado sólido bombeado por diodos (DPSSL), como tecnología láser emergente, ha ido ocupando gradualmente un lugar en diversas aplicaciones debido a su excelente eficiencia y diseño compacto. Esta tecnología se basa principalmente en el uso de diodos láser para proporcionar energía a un medio de ganancia de estado sólido (como un cristal YAG dopado con rubí o niobio) para generar un rayo láser. La siguiente es una discusión en profundidad de la tecnología central de DPSSL.
Introducción a la tecnología central
Para los láseres de estado sólido bombeados por diodos, la eficiencia del acoplamiento de energía afecta directamente el rendimiento del láser de salida final. Al ajustar la longitud de onda del diodo láser para lograr el coeficiente de absorción óptimo en el cristal, DPSSL puede funcionar con una energía fotónica de bombeo más baja, lo que mejora en gran medida la eficiencia general de conversión de energía.
En comparación con las lámparas de descarga de alta intensidad, DPSSL se basa en su mayor densidad de potencia para hacer que el diseño general sea más compacto y minimizar la pérdida de energía.
Tecnología de acoplamiento y rendimiento del haz
Los diodos láser de alta potencia generalmente se fabrican en forma de tira, que contiene múltiples diodos láser de una sola tira adyacentes entre sí. Por medios técnicos, el rayo láser se dirige al cristal a través de un condensador específico, lo que aumenta significativamente el brillo del rayo, mejorando así la calidad del rayo y extendiendo la vida útil del diodo.
Esta tecnología no solo hace que el rayo láser sea más preciso a través de una rápida alineación del eje óptico, sino que también reduce los efectos de la difracción en largas distancias, manteniendo la alta intensidad y estabilidad del rayo.
Las principales aplicaciones DPSSL actuales
El puntero láser verde de 532 nm es uno de los DPSSL más utilizados en la actualidad. Cuando se utiliza un diodo láser infrarrojo de 808 nm para bombear un cristal YAG dopado con niobio o YVO4 dopado con niobio, se puede generar una longitud de onda láser de 1064 nm y luego se realiza una multiplicación de frecuencia a través del cristal KTP para generar un haz de 532 nm. . La eficiencia de este DPSSL verde es de aproximadamente el 20%, pudiendo incluso alcanzar el 35% en condiciones óptimas.
Comparación entre DPSSL y láser de diodo
Aunque DPSSL y el láser de diodo simple son tecnologías láser de estado sólido, ambas tienen sus propias ventajas y desventajas. La calidad del haz de DPSSL suele ser relativamente alta y puede alcanzar una potencia de salida extremadamente alta, mientras que el costo de los láseres de diodo es relativamente menor y su funcionamiento y modularidad son más flexibles. Gracias a un diseño razonable, cada una de estas tecnologías láser desempeña un papel indispensable en diferentes campos profesionales.
Aunque DPSSL tiene ventajas en cuanto a rendimiento, los láseres de diodo son claramente más atractivos en términos de precio y eficiencia energética.
Perspectivas y desafíos futuros
A medida que la demanda de DPSSL de alta potencia continúa aumentando, también se están llevando a cabo investigaciones para mejorar su eficiencia. En particular, el desarrollo de nuevas fuentes de bombeo de diodos bloqueados en longitud de onda ha mejorado significativamente la eficiencia del láser y las características espectrales de DFSSL.
Estos avances tecnológicos no solo significarán un mayor rendimiento, sino que también reducirán los costos operativos generales de la tecnología láser.
Conclusión
Debido a su alta eficiencia y miniaturización, los láseres de estado sólido bombeados por diodos están ampliando continuamente su gama de aplicaciones, desde la producción industrial hasta la vida diaria. ¿Este progreso tecnológico afectará la dirección futura del desarrollo de la tecnología láser?
