У савременој ласерској технологији, диодни пумпни модули су постали идеалан извор пумпе за чврсте и влакнасте ласере због своје високе ефикасности, поузданости и компактног дизајна. Међутим, један од критичних фактора који утичу на њихове излазне перформансе и стабилност система је уједначеност расподеле појачања унутар пумпног модула.
1. Шта је униформност расподеле појачања?
У диодним пумпним модулима, више ласерских диода је распоређено у низ, а њихова пумпна светлост се испоручује у медијум за појачање (као што је влакно допирано Yb или Nd:YAG кристал) кроз оптички систем. Ако је расподела снаге пумпне светлости неравномерна, то доводи до асиметричног појачања у медијуму, што резултира:
①Смањен квалитет ласерског снопа
2Смањена укупна ефикасност конверзије енергије
3Повећано термичко напрезање и смањен век трајања система
④Већи ризик од оптичких оштећења током рада
Стога је постизање просторне униформности у дистрибуцији светлости пумпе кључни технички циљ у пројектовању и производњи модула пумпе.
2. Уобичајени узроци неуједначене расподеле појачања
①Варијације у снази емисије чипа
Ласерске диоде по својој природи показују варијације снаге. Без правилног сортирања или компензације, ове разлике могу довести до недоследног интензитета пумпе у циљаном подручју.
2Грешке у системима колимације и фокусирања
Неусклађености или недостаци у оптичким компонентама (нпр. FAC/SAC сочива, низови микросочива, оптички спојници) могу проузроковати да делови снопа одступају од предвиђене мете, стварајући вруће тачке или мртве зоне.
3Ефекти термалног градијента
Полупроводнички ласери су веома осетљиви на температуру. Лош дизајн хладњака или неравномерно хлађење могу изазвати померање таласне дужине између различитих чипова, што утиче на ефикасност спрезања и конзистентност излаза.
④Неадекватан дизајн излаза влакана
У вишејезгарним влакнима или излазним структурама које комбинују снопове, неправилан распоред језгра такође може довести до неуједначене расподеле светлости пумпе у медијуму за појачање.
3. Технике за побољшање уједначености појачања
①Сортирање чипова и усклађивање снаге
Прецизно екранирајте и групишите чипове ласерских диода како бисте осигурали конзистентну излазну снагу унутар сваког модула, минимизирајући локализовано прегревање и жаришта појачања.
2Оптимизовани оптички дизајн
Користите оптику која не ствара слику или хомогенизујућа сочива (нпр. низове микросочива) да бисте побољшали преклапање снопа и тачност фокусирања, чиме се изравнава профил светлости пумпе.
3Побољшано управљање температуром
Користите материјале високе топлотне проводљивости (нпр. CuW, CVD дијамант) и стратегије уједначене контроле температуре како бисте смањили флуктуације температуре од чипа до чипа и одржали стабилан излаз.
④Хомогенизација интензитета светлости
Уградите дифузоре или елементе за обликовање снопа дуж путање светлости пумпе како бисте постигли равномернију просторну расподелу светлости унутар медијума за појачање.
4. Практична вредност у применама у стварном свету
У врхунским ласерским системима—као што су прецизна индустријска обрада, војно обележавање ласера, медицински третман и научна истраживања—Стабилност и квалитет снопа ласерског излаза су од највеће важности. Неуједначена расподела појачања директно утиче на поузданост и тачност система, посебно у следећим сценаријима:
①Високоенергетски импулсни ласери: Избегавају локално засићење или нелинеарне ефекте
2Појачавачи са влакнастим ласерима: Сузбијају накупљање ASE (појачане спонтане емисије)
3ЛИДАР и системи за мерење даљине: Побољшавају тачност мерења и поновљивост
④Медицински ласери: Обезбеђују прецизну контролу енергије током третмана
5. Закључак
Уједначеност расподеле појачања можда није највидљивији параметар модула пумпе, али је неопходна за поуздано напајање високоперформансних ласерских система. Како захтеви за квалитетом и стабилношћу ласера настављају да расту, произвођачи модула пумпе морају да се позабаве„контрола једнообразности„као основни процес—стално усавршавајући избор чипова, структурни дизајн и термичке стратегије како би се испоручили поузданији и конзистентнији ласерски извори за даље примене.
Заинтересовани сте како оптимизујемо уједначеност појачања у нашим пумпним модулима? Контактирајте нас данас да бисте сазнали више о нашим решењима и техничкој подршци.
Време објаве: 20. август 2025.