Референца за изборједномодни влакнасти ласер
У практичним применама, избор одговарајућег једномодногвлакнасти ласерзахтева систематско мерење различитих параметара како би се осигурало да његове перформансе одговарају специфичним захтевима примене, оперативном окружењу и буџетским ограничењима. Овај одељак ће пружити практичну методологију избора на основу захтева.
Стратегија избора заснована на сценаријима примене
Захтеви за перформансе заласеризначајно варирају у зависности од сценарија примене. Први корак у избору је разјашњење основних захтева апликације.
Прецизна обрада материјала и микро-нано производња: Такве примене укључују фино сечење, бушење, сецкање полупроводничких плочица, обележавање на микронском нивоу и 3Д штампање итд. Оне имају изузетно високе захтеве за квалитет снопа и величину фокусиране тачке. Треба одабрати ласер са М² фактором што је могуће ближим 1 (као што је <1,1). Излазна снага мора бити одређена на основу дебљине материјала и брзине обраде. Генерално, снага у распону од десетина до стотина вати може задовољити захтеве већине микропроцеса. Што се тиче таласне дужине, 1064 nm је преферирани избор за већину обраде металних материјала због високе стопе апсорпције и ниске цене по вату снаге ласера.
Научна истраживања и врхунска мерења: Сценарији примене укључују оптичке пинцете, физику хладних атома, спектроскопију високе резолуције и интерферометрију. Ова поља обично имају екстремну тежњу ка монохроматичности, фреквентној стабилности и перформансама шума ласера. Моделима са уском ширином линије (чак и једном фреквенцијом) и шумом ниског интензитета треба дати приоритет. Таласну дужину треба одабрати на основу резонантне линије одређеног атома или молекула (на пример, 780 nm се обично користи за хлађење атома рубидијума). Одржавање излаза пристрасности је обично неопходно за експерименте интерференције. Потребна снага генерално није висока и често је довољно од неколико стотина миливата до неколико вати.
Медицина и биотехнологија: Примене укључују офталмолошку хирургију, третман коже и флуоресцентну микроскопију. Безбедност очију је примарни фактор, па се често бирају ласери са таласним дужинама од 1550nm или 2μm, који су у опсегу безбедности за очи. За дијагностичке примене, потребно је обратити пажњу на стабилност снаге; За терапеутске примене, одговарајућу снагу треба одабрати на основу дубине третмана и енергетских потреба. Флексибилност оптичког преноса је главна предност у таквим применама.
Комуникација и сензори: Сензори из оптичких влакана, лиДАР и свемирска оптичка комуникација су типичне примене. Ови сценарији захтевајуласерда имају високу поузданост, прилагодљивост окружењу и дугорочну стабилност. Опсег од 1550 nm је постао преферирани избор због најнижих губитака преноса у оптичким влакнима. За кохерентне системе детекције (као што је кохерентни лидар), потребан је линеарно поларизовани ласер са изузетно уском ширином линије као локални осцилатор.
2. Сортирање кључних параметара по приоритету
Суочени са бројним параметрима, одлуке се могу доносити на основу следећих приоритета:
Одлучујући параметри: Прво, одредите таласну дужину и квалитет снопа. Таласна дужина је одређена основним захтевима примене (карактеристике апсорпције материјала, безбедносни стандарди, атомске резонантне линије) и обично нема места за компромис. Квалитет снопа директно одређује основну изводљивост примене. На пример, прецизна обрада не може да прихвати ласере са претерано високим M².
Параметри перформанси: Друго, обратите пажњу на излазну снагу и ширину/поларизацију линије. Снага мора да испуњава енергетски праг или захтеве ефикасности примене. Карактеристике ширине линије и поларизације одређују се на основу специфичног техничког пута примене (као што је да ли је укључена интерференција или удвостручавање фреквенције). Практични параметри: Коначно, размотрите стабилност (као што је дугорочна стабилност излазне снаге), поузданост (време рада без грешака), потрошњу енергије, компатибилност интерфејса и трошкове. Ови параметри утичу на тежину интеграције и укупне трошкове власништва ласера у стварном радном окружењу.
3. Избор и процена између једномодног и вишемодног режима
Иако се овај чланак фокусира на једномодалнивлакнасти ласери, кључно је јасно разумети неопходност избора једномодног ласера у стварном избору. Када су основни захтеви примене највећа тачност обраде, најмања зона утицаја топлоте, максимални капацитет фокусирања или најдужа преносна даљина, једномодни влакнасти ласер је једини исправан избор. Насупрот томе, ако примена углавном укључује заваривање дебелих плоча, обраду површине великих површина или пренос велике снаге на кратке даљине, а захтев за апсолутном тачношћу није висок, онда вишемодни влакнасти ласери могу постати економичнији и практичнији избор због своје веће укупне снаге и ниже цене.
Време објаве: 12. новембар 2025.