Với sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ laser, mô-đun tăng laser được bơm phụ đã xuất hiện như một thành phần chính trong các hệ thống laser công suất cao, thúc đẩy sự đổi mới trên toàn bộ sản xuất công nghiệp, thiết bị y tế và nghiên cứu khoa học. Bài viết này đi sâu vào các nguyên tắc kỹ thuật, lợi thế chính và các kịch bản ứng dụng để làm nổi bật giá trị và tiềm năng của nó.
I. Mô-đun tăng laser được bơm bên là gì?
Mô-đun tăng laser được bơm bên là một thiết bị chuyển đổi hiệu quả năng lượng laser bán dẫn thành đầu ra laser công suất cao thông qua cấu hình bơm bên. Các thành phần cốt lõi của nó bao gồm một phương tiện tăng (như ND: YAG hoặc ND: YVO₄tinh thể), một nguồn bơm bán dẫn, cấu trúc quản lý nhiệt và khoang cộng hưởng quang học. Không giống như các công nghệ bơm điện kết thúc truyền thống hoặc trực tiếp, bơm bên kích thích mức tăng trung bình thống nhất hơn từ nhiều hướng, tăng cường đáng kể công suất đầu ra laser và sự ổn định.
Ii. Ưu điểm kỹ thuật: Tại sao chọn một mô-đun tăng phụ?
1. Sản lượng công suất cao và chất lượng chùm tia tuyệt vời
Cấu trúc bơm bên tiêm năng lượng đều từ nhiều mảng laser bán dẫn vào tinh thể, giảm thiểu hiệu ứng thấu kính nhiệt được thấy trong quá trình bơm đầu. Điều này cho phép cung cấp điện ở mức kilowatt trong khi duy trì chất lượng chùm vượt trội (m² Yếu tố <20), làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng cắt và hàn chính xác.
2. Quản lý nhiệt đặc biệt
Mô -đun tích hợp một hệ thống làm mát vi mô hiệu quả, nhanh chóng tiêu tan nhiệt từ môi trường tăng. Điều này đảm bảo hoạt động ổn định trong điều kiện tải cao liên tục, mở rộng laser'S suốt thời gian đến hàng chục ngàn giờ.
3. Thiết kế có thể mở rộng và linh hoạt
Mô-đun hỗ trợ xếp chồng đa mô-đun hoặc cấu hình song song, dễ dàng đạt được nâng cấp năng lượng từ hàng trăm watt lên hàng chục kilowatt. Nó cũng tương thích với sóng liên tục (CW), sóng liên tục (QCW) và các chế độ xung, thích ứng với các nhu cầu ứng dụng đa dạng.
4. Hiệu quả chi phí
So với laser sợi hoặc laser đĩa, các mô-đun tăng được bơm bên cung cấp chi phí sản xuất thấp hơn và bảo trì đơn giản hóa, khiến chúng trở thành giải pháp hiệu suất cao và hiệu quả chi phí ưu tiên cho các ứng dụng laser công nghiệp.
Iii. Kịch bản ứng dụng chính
1. Sản xuất công nghiệp
- Xử lý kim loại: Được sử dụng trong các ngành công nghiệp ô tô và hàng không vũ trụ để cắt tấm dày và hàn thâm nhập sâu.
- Lĩnh vực năng lượng mới: Lý tưởng cho hàn pin lithium và silicon wafer silicon.
- Sản xuất phụ gia: Áp dụng trong ốp laser công suất cao và in 3D.
2. Thiết bị y tế và thẩm mỹ
- Phẫu thuật laser: Được sử dụng trong tiết niệu (Litva) và nhãn khoa.
- Phương pháp điều trị thẩm mỹ: Làm việc trong việc loại bỏ sắc tố và sửa chữa sẹo bằng cách sử dụng laser xung.
3. Nghiên cứu và quốc phòng khoa học
- Nghiên cứu quang học phi tuyến: Các chức năng như một nguồn bơm cho các bộ dao động tham số quang học (OPOS).
- Radar laser (LIDAR): Cung cấp nguồn ánh sáng xung năng lượng cao để phát hiện khí quyển và hình ảnh viễn thám.
Iv. Xu hướng công nghệ trong tương lai
1. Tích hợp thông minh: Kết hợp các thuật toán AI để theo dõi thời gian thực về nhiệt độ bơm và công suất đầu ra, cho phép điều chỉnh thích ứng.
2
3. Thiết kế màu xanh lá cây và tiết kiệm năng lượng: Tối ưu hóa hiệu quả chuyển đổi quang điện (hiện đang vượt quá 40%) để giảm mức tiêu thụ năng lượng và dấu chân carbon.
V. Kết luận
Với độ tin cậy cao, kiến trúc có thể mở rộng và lợi thế về chi phí, mô-đun tăng laser được bơm bên đang định hình lại cảnh quan của các ứng dụng laser công suất cao. Cho dù ngành công nghiệp lái xe 4.0 sản xuất thông minh hoặc thúc đẩy nghiên cứu khoa học tiên tiến, công nghệ này đang được chứng minh là không thể thiếu trong việc đẩy ranh giới của công nghệ laser.
Thời gian đăng: Tháng 4 năm 02-2025