आधुनिक लेसर तंत्रज्ञानामध्ये, डायोड पंपिंग मॉड्यूल्स त्यांच्या उच्च कार्यक्षमता, विश्वासार्हता आणि कॉम्पॅक्ट डिझाइनमुळे सॉलिड-स्टेट आणि फायबर लेसरसाठी आदर्श पंप स्रोत बनले आहेत. तथापि, त्यांच्या आउटपुट कामगिरी आणि सिस्टम स्थिरतेवर परिणाम करणाऱ्या महत्त्वाच्या घटकांपैकी एक म्हणजे पंप मॉड्यूलमधील गेन वितरणाची एकसमानता.
१. गेन डिस्ट्रिब्युशन एकरूपता म्हणजे काय?
डायोड पंपिंग मॉड्यूल्समध्ये, अनेक लेसर डायोड बार एका अ‍ॅरेमध्ये व्यवस्थित केले जातात आणि त्यांचा पंप लाईट ऑप्टिकल सिस्टमद्वारे गेन माध्यमात (जसे की Yb-डोपेड फायबर किंवा Nd:YAG क्रिस्टल) पोहोचवला जातो. जर पंप लाईटचे पॉवर वितरण असमान असेल, तर ते माध्यमात असममित वाढ होण्यास कारणीभूत ठरते, परिणामी:
①लेसर आउटपुटची खराब बीम गुणवत्ता
②एकूण ऊर्जा रूपांतरण कार्यक्षमता कमी झाली.
③वाढलेला थर्मल ताण आणि कमी झालेले सिस्टम आयुर्मान
④ऑपरेशन दरम्यान ऑप्टिकल नुकसान होण्याचा धोका जास्त असतो.
म्हणून, पंप मॉड्यूल डिझाइन आणि उत्पादनात पंप प्रकाश वितरणात स्थानिक एकरूपता प्राप्त करणे हे एक महत्त्वाचे तांत्रिक उद्दिष्ट आहे.
२. एकसमान लाभ वितरणाची सामान्य कारणे
①चिप उत्सर्जन शक्तीमधील फरक
लेसर डायोड चिप्समध्ये मूळतः पॉवर फरक दिसून येतो. योग्य क्रमवारी किंवा भरपाई न दिल्यास, या फरकांमुळे लक्ष्य क्षेत्रात विसंगत पंप तीव्रता निर्माण होऊ शकते.
②कोलिमेशन आणि फोकसिंग सिस्टममधील त्रुटी
ऑप्टिकल घटकांमधील चुकीच्या संरेखन किंवा दोषांमुळे (उदा., FAC/SAC लेन्स, मायक्रोलेन्स अॅरे, फायबर कप्लर्स) बीमचे काही भाग इच्छित लक्ष्यापासून विचलित होऊ शकतात, ज्यामुळे हॉटस्पॉट्स किंवा डेड झोन तयार होतात.
③थर्मल ग्रेडियंट इफेक्ट्स
सेमीकंडक्टर लेसर तापमानाला अत्यंत संवेदनशील असतात. खराब हीटसिंक डिझाइन किंवा असमान कूलिंगमुळे वेगवेगळ्या चिप्समध्ये तरंगलांबी प्रवाह होऊ शकतो, ज्यामुळे कपलिंग कार्यक्षमता आणि आउटपुट सुसंगतता प्रभावित होते.
④अपुरी फायबर आउटपुट डिझाइन
मल्टी-कोर फायबर किंवा बीम-कम्बाइनिंग आउटपुट स्ट्रक्चर्समध्ये, अयोग्य कोर लेआउटमुळे गेन माध्यमात पंप लाइटचे वितरण एकसारखे नसू शकते.
३. एकरूपता वाढवण्यासाठी तंत्रे
①चिप सॉर्टिंग आणि पॉवर मॅचिंग
प्रत्येक मॉड्यूलमध्ये सातत्यपूर्ण आउटपुट पॉवर सुनिश्चित करण्यासाठी, स्थानिकीकृत ओव्हरहाटिंग कमी करण्यासाठी आणि हॉटस्पॉट्स मिळविण्यासाठी लेसर डायोड चिप्स अचूकपणे स्क्रीन आणि ग्रुप करा.
②ऑप्टिमाइझ केलेले ऑप्टिकल डिझाइन
बीम ओव्हरलॅप आणि फोकसिंग अचूकता सुधारण्यासाठी नॉन-इमेजिंग ऑप्टिक्स किंवा होमोजनायझिंग लेन्स (उदा. मायक्रोलेन्स अॅरे) वापरा, ज्यामुळे पंप लाईट प्रोफाइल सपाट होईल.
③वर्धित थर्मल व्यवस्थापन
चिप-टू-चिप तापमानातील चढउतार कमी करण्यासाठी आणि स्थिर उत्पादन राखण्यासाठी उच्च थर्मल चालकता सामग्री (उदा. CuW, CVD डायमंड) आणि एकसमान तापमान नियंत्रण धोरणे वापरा.
④प्रकाश तीव्रतेचे एकरूपीकरण
गेन माध्यमात प्रकाशाचे अधिक समान अवकाशीय वितरण साध्य करण्यासाठी पंप लाईट मार्गावर डिफ्यूझर्स किंवा बीम-आकार देणारे घटक समाविष्ट करा.
४. वास्तविक-जगातील अनुप्रयोगांमध्ये व्यावहारिक मूल्य
उच्च दर्जाच्या लेसर प्रणालींमध्ये—जसे की अचूक औद्योगिक प्रक्रिया, लष्करी लेसर पदनाम, वैद्यकीय उपचार आणि वैज्ञानिक संशोधन—लेसर आउटपुटची स्थिरता आणि बीम गुणवत्ता अत्यंत महत्त्वाची आहे. एकसमान लाभ वितरण थेट सिस्टमची विश्वासार्हता आणि अचूकतेवर परिणाम करते, विशेषतः खालील परिस्थितींमध्ये:
①उच्च-ऊर्जा स्पंदित लेसर: स्थानिक संतृप्तता किंवा नॉनलाइनर प्रभाव टाळतात
②फायबर लेसर अॅम्प्लिफायर्स: एएसई (अ‍ॅम्प्लिफाइड स्पॉन्टेनियस एमिशन) जमा होण्यास प्रतिबंध करते.
③LIDAR आणि रेंजफाइंडिंग सिस्टम: मापन अचूकता आणि पुनरावृत्तीक्षमता सुधारते
④वैद्यकीय लेसर: उपचारांदरम्यान अचूक ऊर्जा नियंत्रण सुनिश्चित करते.
५. निष्कर्ष
पंप मॉड्यूलचा सर्वात दृश्यमान पॅरामीटर गेन डिस्ट्रिब्युशन युनिफॉर्मिटी असू शकत नाही, परंतु उच्च-कार्यक्षमता लेसर सिस्टमला विश्वासार्हपणे पॉवर देण्यासाठी ते आवश्यक आहे. लेसर गुणवत्ता आणि स्थिरतेची मागणी वाढत असताना, पंप मॉड्यूल उत्पादकांनी उपचार केले पाहिजेत"एकरूपता नियंत्रण"एक मुख्य प्रक्रिया म्हणून—डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोगांना अधिक विश्वासार्ह आणि सातत्यपूर्ण लेसर स्रोत वितरीत करण्यासाठी चिप निवड, स्ट्रक्चरल डिझाइन आणि थर्मल धोरणे सतत सुधारत आहेत.
आमच्या पंप मॉड्यूल्समध्ये गेन युनिफॉर्मिटी कशी ऑप्टिमाइझ करायची याबद्दल तुम्हाला रस आहे का? आमच्या उपायांबद्दल आणि तांत्रिक समर्थनाबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी आजच आमच्याशी संपर्क साधा.
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-२०-२०२५