Еднообразност на распределбата на засилувањето кај модулите за диодно пумпање: Клуч за стабилност на перформансите

Во модерната ласерска технологија, диодните пумпни модули станаа идеален извор на пумпа за цврсти и фибер ласери поради нивната висока ефикасност, сигурност и компактен дизајн. Сепак, еден од критичните фактори што влијаат на нивните излезни перформанси и стабилноста на системот е униформноста на распределбата на засилувањето во рамките на пумпниот модул.

1. Што е униформност на распределбата на добивката?

Кај диодните пумпни модули, повеќе ласерски диодни шипки се распоредени во низа, а нивната пумпна светлина се доставува до медиумот за засилување (како што се Yb-допирани влакна или Nd:YAG кристал) преку оптички систем. Ако распределбата на моќноста на пумпната светлина е нерамномерна, тоа доведува до асиметрично засилување во медиумот, што резултира со:

①Намален квалитет на ласерскиот зрак

②Намалена вкупна ефикасност на конверзија на енергија

③Зголемен термички стрес и намален век на траење на системот

④Поголем ризик од оптичко оштетување за време на работата

Затоа, постигнувањето просторна униформност во распределбата на светлината на пумпата е клучна техничка цел во дизајнот и производството на пумпните модули.

2. Чести причини за нерамномерна распределба на добивката

①Варијации во моќноста на емисија на чип

Ласерските диодни чипови по својата природа покажуваат варијации на моќност. Без соодветно сортирање или компензација, овие разлики можат да доведат до неконзистентен интензитет на пумпата низ целната област.

②Грешки во колимациските и фокусирачките системи

Несогласувањата или недостатоците во оптичките компоненти (на пр., FAC/SAC леќи, микролеќи, спојки за влакна) можат да предизвикаат делови од зракот да отстапат од наменетата цел, создавајќи жаришта или мртви зони.

③Ефекти на термички градиент

Полупроводничките ласери се многу чувствителни на температура. Лошиот дизајн на ладилникот или нерамномерното ладење може да предизвикаат поместување на брановите должини помеѓу различните чипови, што влијае на ефикасноста на спојувањето и конзистентноста на излезот.

④Несоодветен дизајн на излез на оптички влакна

Кај излезните структури со повеќејадрени влакна или комбинирање на зраци, неправилниот распоред на јадрото може да резултира и со нерамномерна распределба на светлината на пумпата во медиумот за засилување.

3. Техники за подобрување на униформноста на засилувањето

①Сортирање на чипови и споредување на моќност

Прецизно скринирајте и групирајте ги ласерските диодни чипови за да обезбедите конзистентна излезна моќност во секој модул, минимизирајќи го локализираното прегревање и засилување на жариштата.

②Оптимизиран оптички дизајн

Користете несликовна оптика или хомогенизирачки леќи (на пр., низи од микролеќи) за да го подобрите преклопувањето на зракот и точноста на фокусирањето, со што ќе го израмните профилот на пумпата светлина.

③Подобрено термичко управување

Користете материјали со висока топлинска спроводливост (на пр., CuW, CVD дијамант) и стратегии за униформна контрола на температурата за да ги намалите температурните флуктуации од чип до чип и да одржите стабилен излез.

④Хомогенизација на интензитетот на светлината

Вклучете дифузери или елементи за обликување на зракот по должината на светлосната патека на пумпата за да постигнете порамномерна просторна распределба на светлината во рамките на медиумот за засилување.

4. Практична вредност во реални апликации

Во врвни ласерски системи—како што се прецизна индустриска обработка, воена ознака на ласери, медицински третман и научни истражувања—Стабилноста и квалитетот на зракот на излезниот ласерски сигнал се од најголема важност. Нерамномерната распределба на засилувањето директно влијае на сигурноста и точноста на системот, особено во следниве сценарија:

①Високоенергетски пулсирани ласери: Избегнува локално заситување или нелинеарни ефекти

②Засилувачи со фибер ласер: Го потиснува натрупувањето на ASE (засилена спонтана емисија)

③LIDAR и системи за мерење на далечина: Ја подобрува точноста на мерењето и повторувањето

④Медицински ласери: Обезбедуваат прецизна контрола на енергијата за време на третманите

5. Заклучок

Униформноста на распределбата на засилувањето можеби не е највидливиот параметар на пумпниот модул, но е од суштинско значење за сигурно напојување на високо-перформансни ласерски системи. Бидејќи барањата за квалитет и стабилност на ласерот продолжуваат да растат, производителите на пумпни модули мора да се справат со тоа.„контрола на униформност„како основен процес—постојано усовршување на изборот на чипови, структурниот дизајн и термичките стратегии за испорака на посигурни и конзистентни ласерски извори до апликациите низводно.

Ве интересира како ја оптимизираме униформноста на добивката во нашите пумпни модули? Контактирајте нè денес за да дознаете повеќе за нашите решенија и техничка поддршка.