Միառժամանակ օպտիկամանրաթելային լազեր ընտրելու հղում

Ընտրության համար հղումմիառժամանակյա մանրաթելային լազեր
Գործնական կիրառություններում, համապատասխան միառեժիմի ընտրությունըմանրաթելային լազերպահանջում է տարբեր պարամետրերի համակարգված կշռադատում՝ ապահովելու համար, որ դրա կատարողականը համապատասխանի կոնկրետ կիրառման պահանջներին, գործառնական միջավայրին և բյուջեի սահմանափակումներին: Այս բաժինը կներկայացնի պահանջների վրա հիմնված գործնական ընտրության մեթոդաբանություն:
Կիրառման սցենարների հիման վրա ընտրության ռազմավարություն
Կատարողականի պահանջներըլազերներզգալիորեն տարբերվում են տարբեր կիրառման սցենարներում: Ընտրության առաջին քայլը կիրառման հիմնական պահանջները պարզաբանելն է:
Նյութերի ճշգրիտ մշակում և միկրո-նանո արտադրություն. Նման կիրառությունները ներառում են նուրբ կտրում, հորատում, կիսահաղորդչային թիթեղների կտրում, միկրոնային մակարդակի նշագրում և 3D տպագրություն և այլն: Դրանք ունեն չափազանց բարձր պահանջներ ճառագայթի որակի և կենտրոնացված կետի չափի համար: Պետք է ընտրել լազեր, որի M² գործակիցը հնարավորինս մոտ է 1-ին (օրինակ՝ <1.1): Ելքային հզորությունը պետք է որոշվի նյութի հաստության և մշակման արագության հիման վրա: Ընդհանուր առմամբ, տասնյակներից մինչև հարյուրավոր վատտեր հզորությունը կարող է բավարարել միկրոմշակումների մեծ մասի պահանջները: Ալիքի երկարության առումով, 1064 նմ-ը նախընտրելի ընտրություն է մետաղական նյութերի մեծ մասի մշակման համար՝ իր բարձր կլանման արագության և լազերային հզորության մեկ վատտի ցածր արժեքի շնորհիվ:
Գիտական ​​հետազոտություններ և բարձրակարգ չափումներ. Կիրառման սցենարները ներառում են օպտիկական աքցաններ, սառը ատոմների ֆիզիկա, բարձր թույլտվության սպեկտրոսկոպիա և ինտերֆերոմետրիա: Այս ոլորտները սովորաբար ծայրահեղորեն ձգտում են լազերների մոնոքրոմատիկության, հաճախականության կայունության և աղմուկի կատարողականի: Պետք է առաջնահերթություն տրվի նեղ գծի լայնությամբ (նույնիսկ մեկ հաճախականությամբ) և ցածր ինտենսիվության աղմուկով մոդելներին: Ալիքի երկարությունը պետք է ընտրվի որոշակի ատոմի կամ մոլեկուլի ռեզոնանսային գծի հիման վրա (օրինակ՝ 780 նմ-ը սովորաբար օգտագործվում է ռուբիդիումի ատոմները սառեցնելու համար): Ինտերֆերենցիայի փորձերի համար սովորաբար անհրաժեշտ է շեղման պահպանման ելք: Հզորության պահանջը սովորաբար բարձր չէ, և մի քանի հարյուր միլիվատից մինչև մի քանի վատտ հաճախ բավարար է:
Բժշկական և կենսատեխնոլոգիա. Կիրառությունները ներառում են ակնաբուժական վիրաբուժություն, մաշկի բուժում և ֆլուորեսցենտային մանրադիտակային պատկերում: Աչքի անվտանգությունը առաջնային նկատառում է, ուստի հաճախ ընտրվում են 1550 նմ կամ 2 մկմ ալիքի երկարությամբ լազերներ, որոնք գտնվում են աչքի անվտանգության գոտում: Ախտորոշիչ կիրառությունների համար ուշադրություն պետք է դարձնել հզորության կայունությանը. թերապևտիկ կիրառությունների համար համապատասխան հզորությունը պետք է ընտրվի՝ հիմնվելով բուժման խորության և էներգիայի պահանջների վրա: Օպտիկական թափանցելիության ճկունությունը նման կիրառությունների հիմնական առավելությունն է:
Հաղորդակցություն և զգայունություն. մանրաթելային օպտիկական զգայունությունը, liDAR-ը և տիեզերական օպտիկական հաղորդակցությունը բնորոշ կիրառություններ են: Այս սցենարները պահանջում ենլազերբարձր հուսալիություն, շրջակա միջավայրին հարմարվողականություն և երկարաժամկետ կայունություն ունենալու համար: 1550 նմ հաճախականության տիրույթը դարձել է նախընտրելի ընտրություն՝ օպտիկական մանրաթելերում ամենացածր փոխանցման կորստի շնորհիվ: Կոհերենտ հայտնաբերման համակարգերի համար (օրինակ՝ կոհերենտ լիդար) որպես տեղային օսցիլյատոր անհրաժեշտ է գծային բևեռացված լազեր՝ չափազանց նեղ գծի լայնությամբ:
2. Հիմնական պարամետրերի առաջնահերթ տեսակավորում
Բազմաթիվ պարամետրերի առկայության դեպքում որոշումները կարող են կայացվել հետևյալ առաջնահերթությունների հիման վրա.
Որոշիչ պարամետրեր. Նախ, որոշեք ալիքի երկարությունը և ճառագայթի որակը: Ալիքի երկարությունը որոշվում է կիրառման հիմնական պահանջներով (նյութի կլանման բնութագրեր, անվտանգության չափանիշներ, ատոմային ռեզոնանսային գծեր), և սովորաբար փոխզիջման տեղ չկա: Ճառագայթի որակը ուղղակիորեն որոշում է կիրառման հիմնական նպատակահարմարությունը: Օրինակ, ճշգրիտ մեքենայացումը չի կարող ընդունել չափազանց բարձր M² լազերներ:
Արդյունավետության պարամետրեր. Երկրորդ, ուշադրություն դարձրեք ելքային հզորությանը և գծի լայնությանը/բևեռացմանը: Հզորությունը պետք է համապատասխանի կիրառման էներգիայի շեմին կամ արդյունավետության պահանջներին: Գծի լայնության և բևեռացման բնութագրերը որոշվում են կիրառման կոնկրետ տեխնիկական ուղու հիման վրա (օրինակ՝ արդյոք ներառված է միջամտություն կամ հաճախականության կրկնապատկում): Գործնական պարամետրեր. Վերջապես, հաշվի առեք կայունությունը (օրինակ՝ երկարաժամկետ ելքային հզորության կայունությունը), հուսալիությունը (անսխալ աշխատանքի ժամանակը), ծավալային էներգիայի սպառումը, ինտերֆեյսի համատեղելիությունը և արժեքը: Այս պարամետրերը ազդում են լազերի ինտեգրման դժվարության և սեփականության ընդհանուր արժեքի վրա իրական աշխատանքային միջավայրում:

3. Միառեժիմի և բազմառեժիմի միջև ընտրություն և դատողություն
Չնայած այս հոդվածը կենտրոնանում է միառեժիմի վրամանրաթելային լազերներ, կարևոր է հստակ հասկանալ միառեժիմ ընտրելու անհրաժեշտությունը իրական ընտրության ժամանակ: Երբ կիրառման հիմնական պահանջները մշակման ամենաբարձր ճշգրտությունն են, ջերմային ազդեցության ամենափոքր գոտին, առավելագույն կիզակետման հնարավորությունը կամ ամենաերկար փոխանցման հեռավորությունը, միառեժիմ մանրաթելային լազերը միակ ճիշտ ընտրությունն է: Եվ հակառակը, եթե կիրառումը հիմնականում ներառում է հաստ թիթեղների եռակցում, մեծ մակերեսի մշակում կամ կարճ հեռավորության վրա բարձր հզորության փոխանցում, և բացարձակ ճշգրտության պահանջը բարձր չէ, ապա բազմամոդ մանրաթելային լազերները կարող են դառնալ ավելի տնտեսող և գործնական ընտրություն՝ իրենց ավելի բարձր ընդհանուր հզորության և ցածր գնի շնորհիվ: