白皮书

天博体育中国官方网站#2:
恒定光束属性

综述

光泵半导体激光器(天博体育中国官方网站)是一项独有的专利技术,它结合了激光二极管、 dps (半导体泵浦固态)激光器和离子激光器的优异属性,同时消除了它们的许多限制。,同时消除了它们的许多限制。(10-100%)自由调整输出功率

天博体育中国官方网站优势白皮书系列:

#1。波长灵活性
#2。 恒定光束属性
#3。无“绿光噪声”
#4。卓越的可靠性 -庞大的安装基础

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独立功率调节的优势

通常来说,改变激光输出功率或以低于其最大功率运行激光的能力非常重要。 在许多情况下,使用“电源旋钮”对于优化工艺或实验至关重要,例如防止检测器饱和或样品损坏。 通常,还应该以较低的功率执行系统校准和测试 — 以最大限度地降低损坏风险并保障操作人员眼睛的安全。 此外,STED 一类的超分辨显微技术需要精细的功率调整来优化纳米级分辨率。 因此,为了使用方便和设置简单,平滑降低输出功率的选项比采用某种类型的衰减器更为可取。

遗憾的是,在大多数其他固态激光器中,将功率降至低于制造商指定的最佳值也会损害光束属性: 特别是光束发散度,以及光束直径、模式质量和光束指向。 造成这类问题的原因是一种称为热透镜的现象,这种现象在基于 Nd:YVO 等松散材料的固态激光器中很常见4.

 

热透镜问题

在对激光增益晶体或玻璃进行光泵浦时,一些泵浦功率会不可避免地转化为热量。

图1

图1:在基于块状晶体光泵浦的激光器中,泵浦光会导致无用的径向热梯度,并且通常还会产生纵向热梯度,从而导致很强的热透镜效应,且其透镜功率随泵浦功率的变化而变化。

这种热梯度会造成两种后果。,折射率会随着激光介质中的温度分布而变化。

要想优化高质量高斯光束轮廓(TEM00)中的输出功率,就需要精心设计谐振器,包括尽可能实现激光模式与泵浦体积的最佳空间匹配。,“热透镜”,操作过程中光学表面曲率或(等效

在固态激光器中,热透镜将改变输出光束的发散度和直径。,a avia系列工业dpss激光器,具备一种名为thermatrak的反馈功能。此功能可以在调整功率时移动一个电动腔内透镜,从而解决这个问题。

 

天博体育中国官方网站 - 薄增益芯片 - 无热透镜

在天博体育中国官方网站中,增益介质是一个非常薄(<10μm)的半导体量子阱盘千分之一

为了证实可忽略不计的热透镜假设,相干公司的工程师进行了一系列测试,以监测 天博体育中国官方网站 增益芯片的光学属性。在测试中,他们故意制造了一个热梯度并采用干涉法对其进行测量。 此外,测试梯度设计为明显大于正常激光操作下可能产生的任何梯度,即使是在 天博体育中国官方网站 全功率输出的情况下其梯度也无法超过测试梯度。

图2显示了这些测试中使用的装置。,天博体育中国官方网站激光器腔体进行了修改,增加了楔形分光器

如果天博体育中国官方网站芯片保持平坦,没有热透镜

图2

图2:天博体育中国官方网站增益芯片的光学性能是通过将其纳入基于高相干单频980nm测试激光器的马赫-曾恩干涉仪进行测试的。

在测试中,天博体育中国官方网站中的泵浦激光聚焦到一个直径只有420μm,的光斑上。9瓦之间变化。,总波前失真也几乎检测不到,约为λ/40

 

实际激光性能数据

当然,在实际操作中,真正的激光性能才是最重要的。,就需要一个坚固的整体式腔体设计

图3

图3:在verdi系列天博体育中国官方网站中,输出功率改变超过一个数量级,不会导致输出光束发散发生有意义的变化。

相干公司的工程师进行了一系列全面的实验,直接寻找这些参数的变化,将其当作输出功率的一个函数。

图4

图4:在verdi 天博体育中国官方网站中,输出功率改变超过一个数量级,不会导致输出光束直径发生有意义的变化。

总结
连续可见光和近红外激光源的主要技术选择包括dpss激光器和天博体育中国官方网站。天博体育中国官方网站提供了几个独特的优势,其中之一就是,即使泵浦(和输出)功率变化超过一个数量级
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