Твердотельные лазеры с диодной накачкой (DPSS)

Общие сведения

Твердотельные лазеры уникальны в своём роде благодаря целому ряду факторов – активной среде, простоте обслуживания, возможности генерации луча высокой мощности.

Для формирования активной среды используются либо кристаллы, либо стекло. Материал легируется ионами переходных или редкоземельных металлов. Наиболее частым вариантом являются твердотельные лазеры на основе сапфира Al¬¬2O3 или алюмо-иттриевого граната Y3Al5O12.

Процесс генерации импульса начинается с поглощения излучения накачки. Благодаря этому в активной среде формируется инверсная населенность, что означает увеличение количества атомов в возбужденном состоянии по отношению к основному энергетическому уровню. Следующим этапом идет релаксация, которая и приводит к излучению световой волны. В настоящее время наиболее часто применяются 3-х и 4-уровневые системы.

Для активации первых двух сред применяются ионы редкоземельных элементов или группы железа. Чаще всего используются лазеры с диодной накачкой или, как их часто называют DPSS лазеры. Также используются ламповые и другие типы лазеров с генерацией от ультрафиолета до средней области, генерация производится в непрерывном, импульсном и квазинепрерывном режимах.

Твердотельный лазер генерирует энергию по 3-х или 4-уровневой схеме, где активная часть имеет цилиндрическую форму или вид стержня с прямоугольным сечением. Чаще всего активная часть полупроводникового лазера помещается вместе лампой накачки в специальную камеру, где излучение лампы фокусируется в активный элемент. При этом одна лампа может осуществлять накачку нескольких элементов или, при большой мощности, несколько ламп используются для работы одного элемента.

Активная среда лазеров не претерпевала принципиальных изменений за все время существования лазеров, в то время как появление лазеров с диодной накачкой внесло новое слово в технологии накачки излучения.

• Во-первых, диодная накачка в полупроводниковых лазерах значительно более эффективна с энергетической точки зрения по сравнению с использовавшимися ранее лампами накачки.
• Во-вторых, применение лазерных диодов для накачки активной среды позволяет провоцировать заранее выбранный энергетический переход, а не тратить большую часть спектральной энергии впустую.
• В-третьих, диодная накачка компактнее, долговечнее и требует меньшую инфраструктуру для своей работы по сравнению со старомодной накачкой разрядными лампами.

Применение твердотельных полупроводниковых лазеров:

• Промышленные технологические процессы – сварка, резка и т. д.;
• Производство медицинской техники и электронных приборов;
• Волоконная оптика;
• Лазерная локация;
• Системы оптической обработки информации;
• Спектроскопия;
• Гироскопы;
• Сверхскоростное фото;
• Лазерная химия, а также в различных высокоточных физических приборах.

Эксплуатационные и технические показатели DPSS лазеров делают их одним из наиболее широко используемых типов лазерного оборудования, позволяет применять для решения целого спектра задач в проведении научных исследований, медицине, промышленности и др. сферах деятельности. В нашей компании вы можете купить в том числе полупроводниковые лазеры. Они представляют собой твердотельные лазеры, в которых роль рабочего вещества выполняет проводник.