Са брзим напретком ласерске технологије, модул за бочно пумпање ласера се појавио као кључна компонента у ласерским системима велике снаге, покрећући иновације у индустријској производњи, медицинској опреми и научним истраживањима. Овај чланак се бави његовим техничким принципима, кључним предностима и сценаријима примене како би истакао његову вредност и потенцијал.
I. Шта је модул за бочно пумпање ласера?
Модул за бочно пумпање ласера је уређај који ефикасно претвара енергију полупроводничког ласера у ласерски излаз велике снаге путем конфигурације бочног пумпања. Његове основне компоненте укључују медијум за појачање (као што је Nd:YAG или Nd:YVO₄кристали), извор полупроводничке пумпе, структура за управљање топлотом и оптичка резонаторска шупљина. За разлику од традиционалних технологија са крајњим пумпањем или директном електричном пумпањем, бочно пумпање побуђује медијум за појачање равномерније из више праваца, значајно побољшавајући излазну снагу и стабилност ласера.
II. Техничке предности: Зашто изабрати модул појачања са бочним пумпањем?
1. Висока излазна снага и одличан квалитет снопа
Структура бочног пумпања равномерно убризгава енергију из више полупроводничких ласерских низова у кристал, ублажавајући ефекат термичког сочива који се види код крајњег пумпања. Ово омогућава излазну снагу на нивоу киловата, уз одржавање врхунског квалитета снопа (M² фактор < 20), што га чини идеалним за прецизно сечење и заваривање.
2. Изузетно управљање температуром
Модул интегрише ефикасан микроканални систем хлађења, брзо одводећи топлоту из медијума за појачање. Ово обезбеђује стабилан рад под континуираним условима високог оптерећења, продужавајући век трајања ласера.'век трајања до десетина хиљада сати.
3. Скалабилан и флексибилан дизајн
Модул подржава вишемодулно слагање или паралелне конфигурације, лако постижући надоградњу снаге од стотина вати до десетина киловата. Такође је компатибилан са режимима континуираног таласа (CW), квазиконтинуираног таласа (QCW) и пулсирајућим режимима, прилагођавајући се различитим потребама примене.
4. Исплативост
У поређењу са влакнастим ласерима или диск ласерима, модули за бочно пумпање појачања нуде ниже трошкове производње и поједностављено одржавање, што их чини преферираним високоперформансним и исплативим решењем за индустријске ласерске примене.
III. Кључни сценарији примене
1. Индустријска производња
- Обрада метала: Користи се у аутомобилској и ваздухопловној индустрији за сечење дебелих плоча и дубоко продирање заваривања.
- Нови енергетски сектор: Идеалан за заваривање литијумских батеријских плочица и обележавање силицијумских плочица на фотонапонским плочама.
- Адитивна производња: Примењује се у ласерском облагању високог капацитета и 3Д штампању.
2. Медицинска и естетска опрема
- Ласерска хирургија: Користи се у урологији (литотрипсија) и офталмологији.
- Естетски третмани: Користе се за уклањање пигмента и поправку ожиљака помоћу пулсирајућих ласера.
3. Научно истраживање и одбрана
- Истраживање нелинеарне оптике: Функционише као извор пумпе за оптичке параметарске осцилаторе (ОПО).
- Ласерски радар (LiDAR): Обезбеђује високоенергетски импулсни извор светлости за детекцију атмосфере и даљинско снимање.
IV. Будући технолошки трендови
1. Интелигентна интеграција: Комбиновање вештачке интелигенције (AI) алгоритама за праћење температуре пумпе и излазне снаге у реалном времену, омогућавајући адаптивно подешавање.
2. Проширење на ултрабрзе ласере: Развој пикосекундних/фемтосекундних импулсних ласерских модула путем технологије закључавања модова како би се задовољили захтеви прецизне микрообраде.
3. Зелени и енергетски ефикасан дизајн: Оптимизација ефикасности електрооптичке конверзије (тренутно прелази 40%) ради смањења потрошње енергије и угљеничног отиска.
V. Закључак
Са својом високом поузданошћу, скалабилном архитектуром и предностима у погледу трошкова, модул за бочно пумпање ласера мења пејзаж примене ласера велике снаге. Без обзира да ли покреће интелигентну производњу Индустрије 4.0 или унапређује најсавременија научна истраживања, ова технологија се показала неопходном у померању граница ласерске технологије.
Време објаве: 02.04.2025.