Насосний лазер: типи та застосування

Лазери накачуванняє «ядром енергопостачання» лазерних систем. Вони впорскують світлову енергію певної довжини хвилі в підсилювальне середовище (наприклад, леговане ербієм волокно, твердотільні кристали), щоб збудити середовище для створення стимульованого випромінювання та, нарешті, створити стабільний вихід лазера. Їх продуктивність безпосередньо визначає потужність, ефективність і стабільність лазерних систем.

1. Напівпровідникові лазери накачки

Основні довжини хвилі: 980 нм (призначено для волоконних підсилювачів з легованим ербієм EDFA), 1480 нм (адаптовано до потужного EDFA). Невеликий розмір, висока ефективність електрооптичного перетворення та широке покриття довжини хвилі. Вони підтримують безперервну хвилю (CW) або імпульсний режим, що підходить для більшості малих і середніх лазерних систем.

Сценарії застосування:

Поле оптичного зв'язку (EDFA, накачування підсилювачем Рамана), промислове лазерне маркування (маркування поверхні металу/пластику), медичне обладнання (лазерне лікування зубів, косметичний лазер), портативні лазерні далекоміри.

2. Твердотільні лазери накачки

Використання твердотільних кристалів (таких як Nd:YAG, Yb:YAG) як джерело підсилення з високою вихідною потужністю, відмінною якістю променя  і сильною здатністю запобігати перешкодам. Його потрібно узгодити з напівпровідниковим лазером як вторинним джерелом накачування та вводити енергію в твердий кристал через оптичний зв’язок, придатний для високопотужного безперервного або імпульсного виходу лазера.

Сценарії застосування:

Промислове лазерне різання (різання товстої металевої пластини), лазерне зварювання (зварювання автомобільних деталей), лазерне видалення іржі (зняття іржі з поверхні корабля/мосту), галузь наукових досліджень (лазерний експеримент з ядерним синтезом).

3. Лазери волоконного насоса

Використовуючи леговані волокна (наприклад, волокна, леговані ітербієм, волокна, леговані ербієм) як підсилювальне середовище, у поєднанні з технологією з’єднання волокон вихідний промінь можна передавати через волокна з високою гнучкістю. Вони підходять для сценаріїв, що вимагають передачі енергії на великі відстані або за складними шляхами.

Сценарії застосування:

Передача оптичного зв'язку на великі відстані (накачування раманівським підсилювачем), точне лазерне гравірування (гравірування друкованих плат), медична мінімально інвазивна хірургія (волоконний лазерний скальпель), 3D друк на металі (друк дрібних деталей).

4. Лазери газового насоса

Використання газу (наприклад, CO₂, He-Ne) як середовища підсилення, збуджуюча енергія через газовий розряд із широким покриттям довжини хвилі випромінювання. Діапазон потужності великий, але розмір великий і ефективність низька, що підходить для сценаріїв із певними вимогами до довжини хвилі.

Сценарії застосування:

Промислове лазерне різання (неметалічні матеріали, такі як акрил, дерево), лазерне маркування (маркування скляної поверхні), галузь наукових досліджень (спектральний аналіз, лазерна інтерферометрія), галузь медицини (лікування дерматологічним лазером CO₂).

Box Optronicsнадає напівпровідникові лазери накачування (638 нм ~ 1064 нм) і волоконні лазери накачування (980 нм, 1450 нм, 1480 нм тощо)