半導(dǎo)體泵浦固體激光器
半導(dǎo)體泵浦固體激光器(Diode Pump Solid State Laser),是一種用半導(dǎo)體固體激光材料作為工作物質(zhì)的新型激光器。半導(dǎo)體泵浦固體激光器近年來國際上發(fā)展很快,應(yīng)用也非常廣泛。
這是一種高效率、長壽命、光束質(zhì)量高、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)緊湊小型化的第二代新型固體激光器,已在空間通訊,光纖通信,大氣研究,環(huán)境科學(xué),醫(yī)療器械,光學(xué)圖象處理,激光打印機等高科技領(lǐng)域有著獨具特色的應(yīng)用前景。
半導(dǎo)體泵浦固體激光器的分類
半導(dǎo)體泵浦固體激光器的種類很多,可以是連續(xù)的、脈沖的、調(diào)Q的,以及加倍頻混頻等非線性轉(zhuǎn)換的。工作物質(zhì)的形狀有圓柱和板條狀的。而泵浦的耦合方式可分為端面泵浦和側(cè)面泵浦,其中端面泵浦又可分為直接端面泵浦和光纖耦合端面泵浦兩種結(jié)構(gòu)。
1、端面泵浦固體激光器
端面泵浦方式最大的優(yōu)點就是容易獲得好的光束質(zhì)量,可以實現(xiàn)高亮度的固體激光器。端面泵浦的效率較高。這是因為,在泵浦激光模式不太差的情況下,泵浦光都能由會聚光學(xué)系統(tǒng)耦合到工作物質(zhì)中,耦合損失較少;另一方面,泵浦光也有一定的模式,而產(chǎn)生的振蕩光的模式與泵浦光模式有密切關(guān)系,匹配的效果好,因此,工作物質(zhì)對泵浦光的利用率也相對高一些。
正是由于端面泵浦方式效率高、模式匹配好、波長匹配的優(yōu)點在國際上發(fā)展極為迅速,已成為激光學(xué)科的重點發(fā)展方向之一。它在激光打標(biāo)、激光微加工、激光印刷、激光顯示技術(shù)、激光醫(yī)學(xué)和科研等領(lǐng)域都有廣泛的用途,具有很大的市場潛力。
2、側(cè)面泵浦固體激光器
側(cè)面泵浦(SidePump)固態(tài)激光器激光頭是由三個二極管泵浦模塊圍成一圈組成泵浦源,每個泵浦模塊又由3個帶微透鏡的二極管線陣組成。每個線陣的輸出功率平均為20W輸出波長為808nm。該裝置采用玻璃管巧妙地設(shè)計了泵浦腔和制冷通道。玻璃管的表面大部分鍍有808nm的高反膜,剩余的部分呈120°鍍有三條808nm增透膜,這樣便形成了一個泵浦腔。半導(dǎo)體泵浦源發(fā)出的光經(jīng)過三對光束整形透鏡會聚到這三條鍍增透膜的狹長區(qū)域內(nèi),然后透過玻璃管的管壁,被晶體吸收。由于玻璃管大部分區(qū)域鍍有高反膜,使得泵浦光進(jìn)入泵浦腔以后,便在其中來回的反射,直至被晶體充分地吸收,而且在晶體的橫截面上形成了均勻的增益分布。
同時玻璃管還能用于制冷,高速通過的冷卻水將產(chǎn)生的熱量迅速帶走。晶體采用的是一根復(fù)合結(jié)構(gòu)的Nd:YAG棒,有效尺寸為j3*63mm,摻雜濃度為1.5at.%.當(dāng)泵浦光功率為180W時,得到了72W的激光輸出。光光轉(zhuǎn)換效率高達(dá)40%。
半導(dǎo)體泵浦固體激光器的特性
1、采用半導(dǎo)體泵浦源和德國高速標(biāo)記振鏡頭,光電轉(zhuǎn)化效率高、光束質(zhì)量好。
2、采用全數(shù)字化激光標(biāo)記和獨特的激光選模及深雕技術(shù),確保了設(shè)備具有極高的穩(wěn)定性、精確性和友好的操作性。并可選配自動測焦和調(diào)焦系統(tǒng),滿足多樣化打標(biāo)需求。
3、周到的防護(hù)設(shè)計:缺水保護(hù),激光諧振腔光路和激光腔腔體雙重密封,防潮裝置,防長出光裝置。
4、多樣的外圍裝置設(shè)計:自動上、下料系統(tǒng),旋轉(zhuǎn)標(biāo)記轉(zhuǎn)臺,排風(fēng)除塵系統(tǒng),激光防護(hù)罩及燈光警示裝置。
5、光路預(yù)覽功能,焦點指示功能:在激光的光軸上疊加了可見紅光,用于指示激光束的位置,實現(xiàn)對打標(biāo)范圍的預(yù)覽。增加了指示對焦紅光,直觀方便的實現(xiàn)了對焦功能。
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