Հզորությունը և պայծառությունը Երկանիվի շարժիչը սահմանում է ապագա մանրաթելային լազերային զարգացումը

Լազերն ունի չորս հիմնական հատկանիշ՝ բարձր պայծառություն, լավ ուղղություն, լավ մոնոխրոմատիկություն և բարձր համահունչություն:Այս հատկությունները կապված են միմյանց հետ, ինչը լազերային դարձնում է հարմար տարբեր սցենարների համար:

Լազերի բարձր պայծառությունը սովորական լույսի աղբյուրներից տարբերվող կարևոր հատկանիշ է, իսկ հզորության և պայծառության բարձրացումը նույնպես հավերժական թեմա է լազերների զարգացման համար:Տեխնիկական լեզվով արտահայտված բարձր պայծառությունն այն է, որ որքան մոտ է 1-ին M2 ինդեքսը, որը նկարագրում է ճառագայթի որակը:

Վերջին տարիներին, տեխնոլոգիայի բարելավմամբ, կենցաղային մանրաթելային լազերները աստիճանաբար ճեղքել են հզորության սահմանը՝ 12 ԿՎտ-ից մինչև 20 ԿՎտ:Ներկայումս շուկայում գործարկվել է ամենաբարձր մանրաթելային լազերը՝ 30 ԿՎտ հզորությամբ, իսկ հաջորդ քայլը 50 ԿՎտ է։Բոլորը ուշադրություն են դարձնում և մրցում, թե ում լազերային ելքային հզորությունն է ավելի բարձր, բայց անտեսում են, թե ով է ավելի լավ ճառագայթի որակով:

Այսօր եկեք տեսնենք, թե որն է բարձր պայծառությունը, ինչպես նաև բարձր պայծառության առավելություններն ու նշանակությունը:

Լազերային ճառագայթի հատկությունները

Լազերի արձակած լազերային լույսն այսպիսի տեսք ունի՝ սկզբում զուգակցվում է մոտ դաշտում, այնուհետև տարածվում հեռավոր դաշտում.

մեջ,

Ճառագայթի գոտկատեղի շառավիղը w0 այն շառավիղն է, որով լազերային ճառագայթը միանում է մոտակա դաշտի ամենափոքր հատվածին.

Rayleigh երկարությունը ZR այն դիրքն է, երբ ճառագայթի իրանն ավելանում է √2 անգամ;

Հեռավոր դաշտը սահմանվում է որպես Ռեյլի երկարությունից 4 անգամ գերազանցող միջակայք, իսկ մոտ դաշտը սահմանվում է որպես Ռեյլի երկարությունից 4 անգամ գերազանցող միջակայք;

Հեռավոր դաշտի դիվերգենցիայի անկյուն θ-ը ներկայացնում է լազերային ճառագայթի շեղման աստիճանը հեռավոր դաշտում:

Ճառագայթների որակի բնութագրում

Ճառագայթի որակը լազերային ճառագայթի բնութագրիչները բնութագրող հիմնական պարամետրն է, և դա լազերի կարևոր ցուցիչ է, որն օգտագործվում է որոշակի իրավիճակում լազերային ճառագայթի կենտրոնացման աստիճանը չափելու համար:Ճառագայթների որակի քանակականացման համար սովորաբար օգտագործվող մեթոդներն են՝ ճառագայթի պարամետրի արտադրանքը (BPP) և M2^գործոն.

BPP (Beam Parameter Product).₀) բազմապատկված հեռավոր դաշտի շեղման անկյան վրա (θ):

Մ²Ճառագայթի պարամետրի արտադրյալի հարաբերակցությունը հիմնարար Գաուսյան փնջի ճառագայթի պարամետրի արտադրյալին, որը կարող է փոխարկվել BPP-ի.

Վերոնշյալ բանաձևից մենք հեշտությամբ կարող ենք պարզել, որ BPP-ն կապ չունի ալիքի երկարության հետ, մինչդեռ M2 գործոնը կապված է լազերային ալիքի երկարության հետ:

M² գործոնի արժեքը անսահման մոտ է 1-ին, ինչը նշանակում է իրական տվյալների հարաբերակցությունը իդեալական տվյալներին:Երբ իրական տվյալները ավելի մոտ են իդեալական տվյալներին, ճառագայթի որակն ավելի լավ է:

1070 նմ ալիքի երկարությամբ մանրաթելային լազերի համար իդեալական պարամետրերը պետք է լինեն.

Երբ մանրաթելային լազերային BPP կամ M2^{պարամետր}ավելի մոտ է այս արժեքին, ճառագայթի որակը ավելի լավ է, իսկ համապատասխան շեղման անկյունը փոքր է:

Ինչպես որոշել ճառագայթի որակը

Սովորաբար, մենք օգտագործում ենք ճառագայթային անալիզատոր՝ լազերի ճառագայթի որակը չափելու համար, թույլ ենք տալիս, որ անալիզատորը շարժվի օպտիկական ուղու համեմատ և հավաքի X, Y և Z տեղեկությունները բազմաթիվ դիրքերում՝ որոշելու ճառագայթի գոտկատեղի չափը, դիրքը և շեղման անկյունը: , և հաշվարկեք Ռեյլի երկարությունը և BPP կամ M2:

Սովորաբար օգտագործվում են դանակի եզրային մեթոդը և ճեղքվածքի մեթոդը:Երկուսի գաղափարները հիմնականում նույնն են, այսինքն՝ օգտագործել դանակի եզր կամ ճեղք՝ ճառագայթը սկանավորելու համար, չափել և քարտեզագրել հատվածի լույսի դաշտի բաշխումը, այնուհետև շարժվել վեր ու վար՝ չափելու և լուսային դաշտը քարտեզագրելու համար։ տարբեր հեռավորություններ.Վերջապես ստացվում է լույսի դաշտի եռաչափ բաշխում։

▲ Դանակի եզրային մեթոդ

▲ Ճեղքվածքի մեթոդ

Ճառագայթների որակի ստուգումը հաճախ ավելի բարդ է:Պարզապես, մենք կարող ենք մոտավոր գնահատել ըստ մանրաթելային միջուկի տրամագծի և թվային բացվածքի (NA):

Լույսի ճառագայթը, անկախ նրանից, թե որքան մեծ է անկյան տիրույթը, կարող է սովորական կերպով փոխանցվել միայն այն ժամանակ, երբ այն մտնում է մանրաթելը՝ անկման կրիտիկական անկյան միջակայքում:Այս անկյան α սինուսի արժեքը մանրաթելի NA թվային բացվածքն է, այսինքն՝ NA=sinα, որն արտացոլում է մանրաթելի ստացած լույսը։կարողություն.Ընդհանուր առմամբ կարելի է մոտավորապես այդպես համարել.

Ի՞նչ ենք մենք սովորաբար հասկանում բարձր պայծառությամբ լազեր ասելով:

Պայծառություն (Br) Սահմանում. Հզորության խտությունը միավորի տարածքի և միավորի ամուր անկյունի վրա:Ինչպես նախկինում նշեցինք, մանրաթելային լազերի միջուկի տարածքը, հեռավոր դաշտի պինդ անկյունը.

Ըստ վերը նշված բանաձևի՝ դժվար չէ տեսնել, որ այսպես կոչված բարձր պայծառությունը նշանակում է, որ այն ունի ավելի բարձր ճառագայթային որակ (այսինքն՝ ավելի փոքր BPP կամ M.^{2) նույն իշխանության ներքո.}

Որպես բարձր պայծառության լազերների համաշխարհային առաջատար,GW Laser Tech-ը կենտրոնանում է 976 նմ բարձր պայծառությամբ մանրաթելային լազերների հետազոտության և զարգացման վրա՝ առաջնորդելով մանրաթելային լազերների զարգացման միտումը:

Guanghui լազերմիայնակ-ռեժիմ 10 մկմսահմանափակող մանրաթելային ելքային լազեր, Մ²<1.1 և 50 կվտ 100 մկմ մանրաթելային լազերային էներգիայի խտությունը մոտ է ֆիզիկական սահմանին:

Պայմանական 100 մկմ միջուկի տրամագծով մեկ ռեժիմ 4 կՎտ լազերային Մ²<1.3, բազմաֆունկցիոնալ 12 կՎտ լազերային BPP<4.

▲ Guanghui լազերային YLPS շարքի մեկ մոդուլ 4KW լազեր

▲ Guanghui Laser YLPM սերիայի բազմամոդուլային 20 կՎտ լազեր

5

Բարձր պայծառության նշանակությունն ու առավելությունները

Վերջին տարիներին բարձր հզորության լազերները աստիճանաբար դառնում են շուկայում հիմնական ուժը, իսկ մանրաթելային լազերները նույնպես շարժվում են դեպի բարձր հզորություն։12 կՎտ լազերները դարձել են հիմնական լազերային արտադրողների ստանդարտ կոնֆիգուրացիան:Անցյալ տարի Guanghui Laser-ի 20KW լազերների վաճառքը զգալիորեն աճել է.Ներկայումս աստիճանաբար սկսում են առաքվել 40 կՎտ լազերներ:

Ընթացիկ բարձր հզորության օպտիկամանրաթելային լազերների մեծ մասը կազմված է մի քանի մոդուլներից, այսինքն՝ մի քանի լազերային մոդուլների լույսի արտահոսքը զուգակցվում է մեկ օպտիկական մանրաթելի մեջ՝ ելքի համար:Մեկ լազերային մոդուլի ելքային օպտիկամանրաթելային միջուկի համեմատ, մի քանի մոդուլներ: Համակցված ելքային օպտիկամանրաթելային միջուկի տրամագիծն ավելի մեծ է, իսկ ճառագայթի որակը համապատասխանաբար ավելի ցածր:

Եթե ​​ճառագայթի որակը անտեսվում է, անկախ նրանից, թե որքան բարձր է հզորությունը, այն կարող է իրականացվել բազմամոդուլային ճառագայթների համակցման սխեմայի միջոցով:Այնուամենայնիվ, տեխնոլոգիական առաջընթացով և արդյունաբերական արդիականացմամբ, արտադրական արդյունաբերությունն աստիճանաբար կգնա դեպի բարձրակարգ, ինչը անխուսափելիորեն կառաջարկի ավելի ու ավելի բարձր պահանջներ լազերների համար՝ ոչ միայն բավարարելով հզորության աճը, այլև ավելի մեծ ուշադրություն դարձնելով պայծառության բարելավմանը։ .Այն բարձր հզորության լազերները, որոնք միայն մեծացնում են հզորությունը՝ առանց ուշադրություն դարձնելու պայծառությանը, շուտով կվերացվեն շուկայի կողմից:

Հիմնադրման օրվանից GW Laser Techհավատարիմ է եղել բարձր պայծառությամբ լազերների հետազոտմանը և զարգացմանը և հավասարապես կբարձրացնի հզորությունը և պայծառությունը:Մեկ լազերային մոդուլի տեխնոլոգիայի, մանրաթելերի միաձուլման և ճառագայթների համակցման սխեմաների օպտիմալացման միջոցով լազերային պայծառությունն էլ ավելի է բարելավվել:Միևնույն հզորության պայմաններում, նույն օպտիկական համակարգի բախումից և կենտրոնացումից հետո, կիզակետային կետում կետն ավելի փոքր է, իսկ էներգիայի խտությունը՝ ավելի բարձր:Սա ուղղակիորեն դրսևորվում է լազերային մշակման ծրագրերում. նույն հզորության դեպքում մշակման արագությունն ավելի արագ է.նույն մշակման արագության դեպքում պահանջվող հզորությունն ավելի փոքր է:

Որպես օրինակ վերցրեք GW Laser-ի YLPM սերիայի 20 կՎտ լազերային կտրումը:Նույն հզորությամբ այլ լազերների համեմատ, կտրման արագությունն ավելի արագ է, և այս առավելությունը հատկապես ակնհայտ է բարձր արտացոլող նյութերի կտրման ժամանակ:

Բարձր պայծառության լազերները լազերային արդյունաբերության զարգացման կարևոր ուղղություն են։Բարձր հզորության լազերների ներկայիս շուկան ակնհայտ միատարրություն է դրսևորել, և լազերային խոշոր արտադրողները առաջ են շարժվում գերհզոր հզորության ուղղությամբ:

GWԼազերայինոչ միայն հոգ է տանում լազերային հզորության բարձրացման մասին, այլև ավելի մեծ ուշադրություն է դարձնում լազերային պայծառության բարելավմանը:Ապագայում մենք կշարունակենք ուսումնասիրել բարձր պայծառության ուղղությամբ, որպեսզի լազերն ունենա ավելի լավ ճառագայթի որակ և մշակման կատարում, և օգնի հաճախորդներին բարելավել մշակման արդյունավետությունը: