Как лазерът с помпа се различава от обикновения лазер?

Когато навлизате в света на лазерите, човек често среща различни видове с различни характеристики и приложения. Сред тях помпените лазери се открояват като специализирана категория, различаваща се значително от обикновените лазери. Като доставчик на лазерни помпи, аз съм добре запознат с тези различия и съм нетърпелив да споделя прозрения.

Основни принципи

Да започнем с основните принципи. Обикновен лазер, като тези, използвани в лазерни показалки или скенери за баркод, работи на принципа на стимулирано излъчване. Атомите или молекулите в усилващата среда се възбуждат до по-високо енергийно ниво. Когато фотон с подходяща енергия взаимодейства с възбуден атом, той стимулира атома да излъчи втори фотон със същата фаза, посока и честота, което води до усилване на светлината.

За разлика от тях, лазерът с помпа служи за различна цел. Основната му функция е да осигури енергията, необходима за възбуждане на атомите или йоните в усилващата среда на друга лазерна система. Помпеният лазер "изпомпва" усилващата среда до по-високо енергийно състояние, създавайки инверсия на населеността. Тази инверсия на населението е ключово условие за работата на основния лазер. Например, в твърдотелен лазер като Nd:YAG лазер се използва лазер с помпа за възбуждане на неодимовите йони в YAG кристала.

Дължина на вълната и мощност

Дължината на вълната е важна разлика между лазерите с помпа и обикновените лазери. Обикновените лазери могат да бъдат проектирани да излъчват светлина в широк диапазон от дължини на вълните, в зависимост от приложението. Например, лазери с видима светлина се използват в лазерни шоута с дължини на вълните обикновено в диапазона 400 - 700 nm. Инфрачервените лазери, от друга страна, се използват в телекомуникациите, като често работят при дължини на вълните около 1550 nm.

Помпените лазери обаче обикновено имат специфични дължини на вълните, които са оптимизирани за абсорбционните характеристики на усилващата среда, която изпомпват. Например, в усилвателите с влакна с добавка на ербий (EDFA) обикновено се използват 980 nm лазери с помпа. Ербиевите йони във влакното имат силен пик на абсорбция при около 980 nm. Фирмата ни предлага980nm 400mW 14 - PIN лазерен диоди980nm 600mW 14 - PIN лазерен диод, които са специално проектирани за такива приложения.

По отношение на мощността, помпените лазери често трябва да осигурят относително висока изходна мощност, за да възбудят ефективно усилващата среда. Обикновените лазери, особено тези за потребителски приложения като лазерни показалки, обикновено имат много по-ниски нива на мощност, обикновено в миливатов диапазон. Високомощните помпени лазери могат да имат изходи във ватов диапазон или дори по-високи, в зависимост от изискванията на основната лазерна система.

Качество на лъча

Качеството на лъча е друг аспект, по който лазерите с помпа и обикновените лазери се различават. Обикновените лазери често са проектирани да имат отлично качество на лъча, с нисък ъгъл на отклонение и висока степен на пространствена кохерентност. Това е от решаващо значение за приложения като лазерно рязане, където се изисква фокусиран и добре дефиниран лъч.

Помпените лазери обаче може да не винаги се нуждаят от същото ниво на качество на лъча. Тъй като основната им цел е да осигурят енергия на усилващата среда, по-малко от перфектното качество на лъча може да бъде приемливо, стига енергията да се прехвърля ефективно към усилващата среда. Например, в някои лазери с помпа, свързани с влакна, основната грижа е да се свърже възможно най-много мощност във влакното, вместо да има силно колимиран лъч.

Приложения

Приложенията на обикновените лазери са разнообразни. Те се използват в потребителската електроника, като DVD плейъри и лазерни принтери. В областта на медицината обикновените лазери се използват за операции, лечение на кожата и офталмология. В производствената промишленост те се използват за заваряване, маркиране и гравиране.

Помпените лазери, от друга страна, се използват главно в лазерни системи, които изискват външно изпомпване. В допълнение към EDFA в телекомуникациите, помпените лазери се използват и в твърдотелни лазери за научни изследвания, военни приложения и промишлена обработка. Например, в високомощните твърдотелни лазери, използвани за лазерна обработка, лазерите с помпа осигуряват енергия за генериране на лазерен лъч с висок интензитет. Нашите940nm ПОМПА 2 - PIN лазерен диоде подходящ за определени приложения за лазерно изпомпване в твърдо състояние.

Дизайн и опаковка

Дизайнът и опаковката на лазерите с помпа и обикновените лазери също се различават. Обикновените лазери често са проектирани с акцент върху удобството за потребителя и преносимостта. Например лазерните показалки са малки ръчни устройства с прости контроли. Те обикновено са опаковани по начин, който е лесен за боравене и работа.

Помпените лазери обаче често са проектирани за интегриране в по-големи лазерни системи. Те могат да бъдат опаковани по по-сложен начин, за да осигурят ефективно разсейване на топлината и надеждна работа. Например, много помпени лазери са опаковани в опаковки тип "пеперуда", които осигуряват добро термично управление и електрически връзки. Тези пакети са проектирани да бъдат лесно монтирани на радиатор и интегрирани в лазерната система.

цена

Цената е важен фактор, който трябва да се вземе предвид. Обикновените лазери за потребителски приложения обикновено се произвеждат масово, което помага да се поддържа ниска цена. Например, основна лазерна показалка може да бъде закупена за няколко долара.

Помпените лазери, от друга страна, често са по-скъпи. Това се дължи на няколко фактора. Първо, те обикновено изискват компоненти с по-високо качество, за да осигурят надеждна работа и ефективно изпомпване. Второ, производственият процес на помпени лазери може да е по-сложен, особено за модели с висока мощност и висока точност. Въпреки това съотношението цена-ефективност на лазерите с помпа трябва да се оценява в контекста на цялостната лазерна система, в която се използват. Висококачественият лазер с помпа може значително да подобри производителността и надеждността на основната лазерна система, което може да оправдае по-високата цена.

Заключение

В заключение, лазерите с помпа и обикновените лазери се различават в много аспекти, включително основни принципи, дължина на вълната, мощност, качество на лъча, приложения, дизайн и цена. Като доставчик на помпени лазери, ние разбираме уникалните изисквания на нашите клиенти и предлагаме набор от висококачествени помпени лазери, за да отговорим на техните нужди.

Ако сте на пазара за помпени лазери за вашата лазерна система, ви каним да се свържете с нас за повече информация и да обсъдим вашите специфични изисквания. Нашият екип от експерти е готов да ви помогне при избора на най-подходящия помпен лазер за вашето приложение. Независимо дали имате нужда от980nm 400mW 14 - PIN лазерен диод, а940nm PUMP 2 - PIN лазерен диод, или a980nm 600mW 14 - PIN лазерен диод, ние имаме опит и продукти, за да отговорим на вашите изисквания.

Референции

• Siegman, A.E. (1986). Лазери. Университетски научни книги.
• Saleh, BEA, & Teich, MC (2007). Основи на фотониката. Уайли.
• Silfvast, WT (2004). Основи на лазера. Cambridge University Press.