Uniformità di a distribuzione di u guadagnu in i moduli di pompaggio à diodi: una chjave per a stabilità di e prestazioni

In a tecnulugia laser muderna, i moduli di pompaggio à diodi sò diventati a fonte di pompaggio ideale per i laser à statu solidu è à fibra per via di a so alta efficienza, affidabilità è design compattu. Tuttavia, unu di i fattori critichi chì influenzanu e so prestazioni di output è a stabilità di u sistema hè l'uniformità di a distribuzione di u guadagnu in u modulu di pompaggio.

1. Chì ghjè l'uniformità di a distribuzione di u guadagnu ?

In i moduli di pompaggio à diodi, parechje barre di diodi laser sò disposte in una matrice, è a so luce di pompaggio hè mandata in u mezu di guadagnu (cum'è a fibra drogata cù Yb o u cristallu Nd:YAG) attraversu un sistema otticu. Se a distribuzione di putenza di a luce di pompaggio hè irregulare, porta à un guadagnu asimmetricu in u mezu, risultendu in:

1Qualità degradata di u fasciu di a pruduzzione laser

2Efficienza generale di cunversione energetica ridotta

③Aumentu di u stress termicu è riduzione di a durata di vita di u sistema

④Risicu più altu di danni ottici durante l'operazione

Dunque, ottene l'uniformità spaziale in a distribuzione di a luce di a pompa hè un obiettivu tecnicu cruciale in a cuncepzione è a fabricazione di moduli di pompa.

2. Cause cumuni di distribuzione di guadagnu non uniforme

1Variazioni in a putenza di emissione di chip

I chip di diodi laser mostranu intrinsecamente variazioni di putenza. Senza una classificazione o una compensazione adatta, queste differenze ponu purtà à una intensità di pompa inconsistente in tutta l'area di destinazione.

2Errori in i sistemi di collimazione è di focalizazione

I disallineamenti o i difetti in i cumpunenti ottici (per esempiu, lenti FAC/SAC, matrici di microlenti, accoppiatori di fibre) ponu fà chì parti di u fasciu si deviinu da u bersagliu previstu, creendu punti caldi o zone morte.

③Effetti di Gradiente Termale

I laser à semiconduttori sò assai sensibili à a temperatura. Un cuncepimentu di u dissipatore di calore inadeguatu o un raffreddamentu irregulare pò causà una deriva di lunghezza d'onda trà i diversi chip, affettendu l'efficienza di l'accoppiamentu è a cunsistenza di l'output.

④Cuncepimentu di uscita di fibra inadeguatu

In strutture di uscita à fibra multi-core o chì combinanu fasci, una disposizione impropria di u core pò ancu purtà à una distribuzione non uniforme di a luce di a pompa in u mezu di guadagnu.

3. Tecniche per migliurà l'uniformità di u guadagnu

1Ordinamentu di Chip è currispundenza di putenza

Schermate è raggruppate precisamente i chip di diodi laser per assicurà una putenza di uscita consistente in ogni modulu, minimizendu u surriscaldamentu lucalizatu è i punti caldi di guadagnu.

2Design Otticu Ottimizatu

Impiegate ottiche senza imaging o lenti omogeneizzanti (per esempiu, matrici di microlenti) per migliurà a sovrapposizione di u fasciu è a precisione di focalizzazione, appiattendu cusì u prufilu di a luce di a pompa.

③Gestione Termica Migliorata

Aduprate materiali à alta conductività termica (per esempiu, CuW, diamante CVD) è strategie uniformi di cuntrollu di a temperatura per riduce e fluttuazioni di temperatura da chip à chip è mantene una pruduzzione stabile.

④Omogeneizazione di l'intensità luminosa

Incorporate diffusori o elementi di furmazione di fasciu longu u percorsu di luce di a pompa per ottene una distribuzione spaziale più uniforme di a luce in u mezu di guadagnu.

4. Valore praticu in applicazioni di u mondu reale

In sistemi laser di fascia alta—cum'è a trasfurmazione industriale di precisione, a designazione laser militare, u trattamentu medicu è a ricerca scientifica—A stabilità è a qualità di u fasciu di a pruduzzione laser sò di primura. A distribuzione di guadagnu micca uniforme hà un impattu direttu nantu à l'affidabilità è a precisione di u sistema, in particulare in i seguenti scenarii:

1Laser pulsati à alta energia: Evita a saturazione lucale o l'effetti non lineari

2Amplificatori laser à fibra: Sopprime l'accumulazione di ASE (Emissione Spontanea Amplificata)

③Sistemi LIDAR è di telemetria: Migliora a precisione è a ripetibilità di e misurazioni

④Laser medichi: Assicura un cuntrollu precisu di l'energia durante i trattamenti

5. Cunclusione

L'uniformità di a distribuzione di u guadagnu ùn hè micca forse u parametru u più visibile di un modulu di pompa, ma hè essenziale per alimentà in modu affidabile i sistemi laser à alte prestazioni. Mentre e richieste di qualità è stabilità laser continuanu à cresce, i pruduttori di moduli di pompa devenu trattà"cuntrollu di l'uniformità"cum'è un prucessu core—raffinendu constantemente a selezzione di chip, u cuncepimentu strutturale è e strategie termiche per furnisce fonti laser più affidabili è coerenti à l'applicazioni downstream.

Interessatu à sapè cumu ottimisimu l'uniformità di u guadagnu in i nostri moduli di pompa? Cuntattateci oghje per amparà di più nantu à e nostre suluzioni è u supportu tecnicu.