Verwysing vir die keuse van enkelmodus-vesellaser

Verwysing vir seleksieenkelmodus vesellaser
In praktiese toepassings, die keuse van 'n geskikte enkelmodusvesellaservereis 'n sistematiese oorweging van verskeie parameters om te verseker dat die werkverrigting daarvan ooreenstem met spesifieke toepassingsvereistes, bedryfsomgewing en begrotingsbeperkings. Hierdie afdeling sal 'n praktiese seleksiemetodologie gebaseer op vereistes verskaf.
Seleksiestrategie gebaseer op toepassingscenario's
Die prestasievereistes virlaserswissel aansienlik tussen verskillende toepassingscenario's. Die eerste stap in seleksie is om die kernvereistes van die toepassing te verduidelik.
Presisie-materiaalverwerking en mikro-nano-vervaardiging: Sulke toepassings sluit in fyn sny, boorwerk, halfgeleierwafel-snywerk, mikronvlak-merkwerk en 3D-drukwerk, ens. Hulle het uiters hoë vereistes vir straalkwaliteit en gefokusde kolgrootte. 'n Laser met 'n M²-faktor so na as moontlik aan 1 (soos <1.1) moet gekies word. Die uitsetkrag moet bepaal word op grond van die materiaaldikte en verwerkingspoed. Oor die algemeen kan 'n krag wat wissel van tiene tot honderde watt aan die vereistes van die meeste mikroverwerking voldoen. In terme van golflengte is 1064 nm die voorkeurkeuse vir die meeste metaalmateriaalverwerking as gevolg van sy hoë absorpsietempo en lae koste per watt laserkrag.
Wetenskaplike navorsing en hoë-end meting: Toepassingscenario's sluit in optiese pinsette, koue atoomfisika, hoë-resolusie spektroskopie en interferometrie. Hierdie velde het gewoonlik 'n uiterste nastrewing van die monochromatisiteit, frekwensie stabiliteit en geraasprestasie van lasers. Modelle met nou lynwydte (selfs enkelfrekwensie) en lae-intensiteit geraas moet voorkeur kry. Die golflengte moet gekies word op grond van die resonansie lyn van 'n spesifieke atoom of molekule (byvoorbeeld, 780 nm word algemeen gebruik vir die afkoeling van rubidiumatome). Vooroordeel instandhoudingsuitset is gewoonlik nodig vir interferensie-eksperimente. Die kragvereiste is oor die algemeen nie hoog nie, en 'n paar honderd milliwatt tot 'n paar watt is dikwels voldoende.
Medies en biotegnologie: Toepassings sluit in oftalmiese chirurgie, velbehandeling en fluoresensiemikroskopiebeelding. Oogveiligheid is die primêre oorweging, daarom word lasers met golflengtes van 1550 nm of 2 μm, wat in die oogveiligheidsband val, dikwels gekies. Vir diagnostiese toepassings moet aandag gegee word aan kragstabiliteit; vir terapeutiese toepassings moet die toepaslike krag gekies word op grond van die diepte van behandeling en energievereistes. Die buigsaamheid van optiese transmissie is 'n groot voordeel in sulke toepassings.
Kommunikasie en Waarneming: Veseloptiese waarneming, liDAR en ruimtelike optiese kommunikasie is tipiese toepassings. Hierdie scenario's vereislaserom hoë betroubaarheid, omgewingsaanpasbaarheid en langtermynstabiliteit te hê. Die 1550 nm-band het die voorkeurkeuse geword as gevolg van die laagste transmissieverlies in optiese vesels. Vir koherente opsporingstelsels (soos koherente lidar) word 'n lineêr gepolariseerde laser met 'n uiters nou lynwydte as 'n plaaslike ossillator benodig.
2. Prioriteitsortering van sleutelparameters
Gekonfronteer met talle parameters, kan besluite geneem word gebaseer op die volgende prioriteite:
Beslissende parameters: Bepaal eers die golflengte en straalkwaliteit. Die golflengte word bepaal deur die noodsaaklike vereistes van die toepassing (materiaalabsorpsie-eienskappe, veiligheidsstandaarde, atoomresonansielyne), en gewoonlik is daar geen ruimte vir kompromieë nie. Die straalkwaliteit bepaal direk die basiese uitvoerbaarheid van die toepassing. Presisiebewerking kan byvoorbeeld nie lasers met 'n buitensporig hoë M² aanvaar nie.
Prestasieparameters: Tweedens, let op die uitsetkrag en lynwydte/polarisasie. Die krag moet voldoen aan die energiedrempel- of doeltreffendheidsvereistes van die toepassing. Die lynwydte- en polarisasie-eienskappe word bepaal op grond van die spesifieke tegniese roete van die toepassing (soos of interferensie of frekwensieverdubbeling betrokke is). Praktiese parameters: Laastens, oorweeg stabiliteit (soos langtermyn-uitsetkragstabiliteit), betroubaarheid (foutvrye bedryfstyd), volume-kragverbruik, koppelvlakversoenbaarheid en koste. Hierdie parameters beïnvloed die integrasiemoeilikheid en totale koste van eienaarskap van die laser in die werklike werksomgewing.

3. Keuse en beoordeling tussen enkelmodus en multimodus
Alhoewel hierdie artikel op enkelmodus fokusvesellasers, is dit van kardinale belang om die noodsaaklikheid van enkelmodus in werklike seleksie duidelik te verstaan. Wanneer die kernvereistes van 'n toepassing die hoogste verwerkingsakkuraatheid, die kleinste hitte-geaffekteerde sone, die uiteindelike fokusvermoë of die langste transmissieafstand is, is 'n enkelmodus-vesellaser die enigste korrekte keuse. Omgekeerd, as die toepassing hoofsaaklik dikplaat-sweiswerk, groot-area oppervlakbehandeling of kort-afstand hoë-krag transmissie behels, en die absolute akkuraatheidsvereiste nie hoog is nie, dan kan multimodus-vesellasers 'n meer ekonomiese en praktiese keuse word as gevolg van hul hoër totale krag en laer koste.