No ke aha e emi ai ka mana o ka laser?

ʻO ka hoʻēmi ʻana o ka mana laser he mea maʻamau ia, ʻo ia ka hopena o nā kumu like ʻole. Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia kēia mau kumu i ʻelua mau ʻāpana ākea: ka hoʻēmi ʻana i loko pono ʻole a me nā kumu o waho e hiki ke lohi a pale ʻia paha. Eia nā kumu nui o ka palaho mana laser, i hoʻonohonoho ʻia mai ke kumu mua a i ka lua:

Ka ʻelemakule a me ka hōʻino ʻia (inherent attenuation) o nā ʻāpana kumu laser

ʻO kēia ke kumu o ka palaho ʻana o ka mana, ʻoi aku hoʻi no nā lasers mana kiʻekiʻe.

1. Ka hoʻēmi ʻana o ke kumu o ka pamu (e lawe ana i ka semiconductor laser LD ma ke ʻano he laʻana)

Kumu hana:ʻO LD ka "mīkini" o ka hapa nui o nā lasers solid-state a me nā lasers fiber.

ʻAno hoʻēmi:

Ka ulu ʻana o nā hemahema: E hoʻomau ka ulu ʻana a me ka hoʻonui ʻana o nā hemahema lattice i loko o ka chip LD ma lalo o ke kaumaha uila a me ka thermal i ka wā lōʻihi, e hopena ana i ka hoʻonui ʻana o ka recombination non-radiative a me ka emi ʻana o ka pono hoʻololi electro-optical.

Ka pōʻino weliweli o ka ʻili o ka lua:Ma lalo o ke kiʻekiʻe o ka mana kiʻekiʻe loa, e omo ka haumia liʻiliʻi a i ʻole nā ​​​​hemahema o ka ʻili o ka lua puka i ka mālamalama laser, e hoʻomehana ai i ka wahi a hoʻoheheʻe i ka ʻili o ka lua, he hana avalanche hiki ʻole ke hoʻihoʻi ʻia.

Ka hōʻino ʻana o ka metallization electrode:ʻO ka pilina ma waena o ka electrode a me ka mea semiconductor e hana i ka diffusion intermetallic a me ka oxidation i ke kiʻekiʻe wela, e hopena ana i ka hoʻonui ʻia o ke kū'ē ʻana o ka pilina a me ka hoʻomehana koʻikoʻi.

Hana:E piʻi mālie ana ke au paepae o ke kumu pamu, a e emi iho ka pono o ka pali, e hopena ana i ka emi ʻana o ka mana hoʻopuka.

2. Loaʻa ka hōʻino ʻana o ka hana waena

Nā kukuna paʻa/fiber (e laʻa me YAG, nā kristal YV04, fiber i hoʻohui ʻia me Yb/Er):

Ka hoʻokumu ʻana o ke kikowaena kala:Ma lalo o ka hoʻomālamalama lōʻihi o ke kukui pamu (ʻoi aku ka ult

nā ʻāpana raviolet), e hoʻoulu ʻia nā "kikowaena kala" (nā kikowaena omo) i loko o ke aniani a i ʻole ke aniani. Hoʻopili kēia mau ʻōpū kala i ke kukui pamu a me ke kukui laser i hoʻoulu ʻia, e hoʻololi ana iā ia i ikehu wela ma kahi o ka hoʻohana ʻia no ka radiation i hoʻoulu ʻia.

Ka hopena o ka lens wela a me ka hōʻino ʻana o ke koʻikoʻi wela:ʻOiai hiki ke hoʻohuli ʻia ka hopena o ka lens thermal ponoʻī, hiki i ka hoʻololi wela koʻikoʻi a me ke koʻikoʻi thermal ke hana i nā microcracks i loko o ke kristal, nā loli mau loa i ka refractive index, a i ʻole ka pouli ʻana o ka fiber.

ʻO ka laser kinoea (e like me ka laser cO2):E palaho mālie ka hui kinoea, e hoʻopili ʻia e ka electrode a i ʻole e pane me ka mea o loko o ka paipu, e hopena ana i ke kaulike ʻole o ka lakio kinoea hana a me ka emi ʻana o ka loaʻa.

3. Ka hōʻino ʻana o ka ʻāpana optical

Lens/puka makani lua resonant:ʻO ke aniani piha, ke aniani hoʻopuka a me ka puka makani i loko o ka laser nā wahi i hoʻonui nui ʻia ai ka mana.

Ka pōʻino o ke kiʻiʻoniʻoni:E hana ka laser ikehu kiʻekiʻe i ka lens ma ka ʻili antireflection a i ʻole ka ablation anti-film kiʻekiʻe, e haki ana a pio paha.

Ka haumia:E pipili nā mea ola liʻiliʻi i ke kaiapuni (e like me ka mahu aila) i ka ʻili o ka lens, i hoʻoheheʻe ʻia ma lalo o ka hana a ka laser, e hana ana i kahi kiko omo mau loa, e hōʻino hou ana.

Ka omo ʻana o nā mea:ʻOiai nā mea optical kiʻekiʻe, he liʻiliʻi ka omo ʻana o ke kukui laser ma kahi nalu kikoʻī. Hiki i nā hopena lōʻihi ke alakaʻi i nā loli lohi i nā waiwai o nā mea.

Nā kūlana o waho o ka hoʻohana a me ka hana kūpono ʻole

Hiki i kēia mau mea ke hoʻolalelale nui i ke kaʻina hana ʻelemakule o nā ʻāpana koʻikoʻi i wehewehe ʻia ma luna.

1. Ka hemahema o ka hoʻokele wela

Hoʻemi ka pono o ka ʻōnaehana hoʻoluʻu:ʻO ka maikaʻi o ka wai o ka wai hoʻoluʻu e hōʻino a hoʻoulu i ke alawai e unahi a ālai; ʻo ka hāʻule ʻana o ka mea hoʻoluʻu wai ke kumu o ka paʻa ʻole o ka mahana o ka wai a kiʻekiʻe loa paha; ʻo ka waiho ʻana o ka lepo o ka peʻahi ke kumu o ka hoʻopuehu maikaʻi ʻole ʻana o ka wela.

Nā hopena:ʻO ka hoʻonui ʻia ʻana o ka mahana hana o ka laser e hoʻolalelale nui i ka wikiwiki o ka ʻelemakule ʻana o nā semiconductors a me nā ʻāpana optical āpau. No LD, hiki ke hoʻemi ʻia ke ola e ka hapalua no kēlā me kēia piʻi ʻana o 10°C i ka mahana junction (e like me ke kumu hoʻohālike Arrhenius).

2. Kaiapuni hana a me ka haumia

Lepo a me nā mea haumia:lepo, uahi, aila, a me nā mea ʻē aʻe i ka lewa e komo i ka laser, kahi e hoʻohaumia ai i ka ʻili optical a me ke kaapuni, e hana ana i ka omo wela kūloko, kaapuni pōkole a i ʻole ke arc.

Haʻalulu a me ka haʻalulu:ʻO ke kahua hoʻonohonoho paʻa ʻole a i ʻole ka haʻalulu o waho e hoʻohuli ai i ke kaulike o nā ʻāpana optical mai ke kūlana kūpono, e hōʻemi i ka pono o ka hoʻopuka ʻana, a hiki ke hoʻokuʻu i ke ʻano mechanical i nā hihia koʻikoʻi.

Haumākū:ʻO ka nui o ka makū e hoʻoulu ai i ka condensation ma luna o ka lens, hiki ke maʻalahi i ka pahū ʻana o ke kiʻiʻoniʻoni ma lalo o ka hoʻomālamalama laser. I ka manawa like, hiki i ka makū ke hōʻino i nā ʻāpana uila.

3. Ke ʻano hana kūpono ʻole

Hoʻololi pinepine pinepine:ʻO ka hoʻohuli a hoʻopau pinepine ʻana i ka laser i ka mana piha koke e lawe mai i ka hopena uila a me ka wela nui i ke kumu pamu a me ka ʻōnaehana mana, e hoʻopōkole ana i kona ola.

Hana lōʻihi ma lalo o nā palena palena:E hoʻomau ka laser i ka holo ʻana ma mua o 90% o ka mana kiʻekiʻe loa a i ʻole ke kaumaha nui ʻana, kahi e hoʻolilo ai i kāna mau ʻāpana koʻikoʻi i kahi kūlana koʻikoʻi kiʻekiʻe a hoʻolalelale i ka ʻelemakule.

Nā ukana like ʻole:No kekahi ʻano lasers, hiki i kahi mismatch ukana-reflectivity ke hoʻihoʻi i kekahi o ka ikehu i loko o ka lua, e hoʻoulu ai i ka paʻa ʻole a i ʻole ka hōʻino.

Ka hōʻino ʻana o nā ʻōnaehana mana a me ka mana

Ua hōʻino ʻia ka hana o ka lako mana hoʻokele:ʻoi aku ka ʻino o ke kūpaʻa o ke au/voltage o ka lako mana, a piʻi ka ripple, ʻaʻole hiki ke hāʻawi i kahi hoʻokele paʻa a maʻemaʻe no ke kumu pamu, e hoʻopilikia ana i kāna hana hoʻopuka a me ke ola.

Ka ʻelemakule ʻana o ke kaapuni hoʻomalu:Hoʻololi nā ʻāpana o nā capacitors, resistors a me nā ʻāpana ʻē aʻe me ka manawa a me ka mahana, e hopena ana i ka emi ʻana o ka pololei o ka ʻōnaehana kaohi.

Hōʻuluʻulu manaʻo a me nā hana pale

ʻO ka palaho mana o ka laser kahi hana hiki ʻole ke pale ʻia akā hiki ke mālama pono ʻia a hoʻolohi ʻia.

I mea e hoʻopaneʻe ai i ka palaho mana i ka nui loa a mālama i ka hana paʻa o ka laser, ua ʻōlelo ʻia penei:

1. Hāʻawi i kahi hana maikaʻi loa:e mālama i ka maʻemaʻe, ka mahana mau, ka haʻahaʻa haʻahaʻa, ʻaʻohe haʻalulu.

2. E hōʻoia i ka hoʻokele wela kūpono:e mālama mau i ka ʻōnaehana hoʻoluʻu e hōʻoia i ka maikaʻi o ka wai a me ke kahe ʻana.

3. E hahai i ke kaʻina hana maʻamau:e pale i ka hoʻololi pinepine ʻana a me ka hana lōʻihi ma lalo o nā kūlana koʻikoʻi.

4. E hana i ka mālama pale mau:e nānā pinepine i nā ʻāpana optical, e hoʻomaʻemaʻe i ke ala optical, a hoʻololi i nā mea hoʻopau (e like me ke kinoea a me nā mea kānana) e like me nā koi a ka mea hana.

5. E hoʻohana i kahi lako mana paʻa:e hōʻoia i ka paʻa ʻana o ke voltage o ka lako mana, a e hoʻohana i ka mea hoʻopaʻa voltage inā pono.

Ma ka hoʻomaopopo ʻana i kēia mau ʻano hana attenuation a me ka lawe ʻana i nā hana palekana kūpono, hiki ke hoʻolōʻihi nui ʻia ke ola o ka laser a ʻoi aku ka paʻa o ka hana hoʻopuka i mālama ʻia ma luna o ke ola pōʻaiapuni.