光纖激光器是一種利用摻雜稀土元素(如鉺、鐿等)的光纖作為增益介質(zhì)的激光器。其工作原理基于受激發(fā)射和光放大效應(yīng),具體過程如下:泵浦源:通常采用半導(dǎo)體激光器(如 915 nm 或 975 nm 波長)作為泵浦源,為光纖中的稀土離子提供能量。粒子數(shù)反轉(zhuǎn):泵浦光激發(fā)光纖中的稀土離子,使其躍遷到高能級,形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。激光振蕩:在光纖諧振腔內(nèi)(由兩個反射鏡構(gòu)成),受激發(fā)射的光子在光纖中多次反射并被放大,**終形成激光輸出。光纖激光器的主要技術(shù)參數(shù)包括:波長:常見波長為 1.06 μm(摻鐿光纖激光器)和 1.5 μm(摻鉺光纖激光器)。功率:輸出功率范圍從幾瓦到數(shù)萬瓦,適用于不同應(yīng)用場景。光束質(zhì)量:由于光纖的波導(dǎo)結(jié)構(gòu),光纖激光器能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度、單橫模輸出,光束質(zhì)量優(yōu)異。效率:光-光轉(zhuǎn)換效率高達 70% 以上,電光效率可達 25%,具有高能量利用效率。散熱性能:由于光纖的高表面積/體積比,散熱性能良好,無需額外冷卻措施。固體激光器、氣體激光器和液體激光器構(gòu)成了激光技術(shù)領(lǐng)域的三大支柱。湖南拉曼光譜檢測激光器廠商
光纖激光器的冷卻系統(tǒng)往往采用水冷方式,其基石是一個持續(xù)循環(huán)的冷卻液系統(tǒng)。冷卻液通過循環(huán)泵被輸送至激光器的關(guān)鍵組件,如泵浦模塊和增益介質(zhì),以吸收這些部件在工作時產(chǎn)生的熱量。之后,攜帶熱量的冷卻液流至散熱器,在那里熱量被釋放到外部環(huán)境中,而冷卻后的液體則重新流回泵浦模塊,形成持續(xù)的循環(huán)。為了確保冷卻系統(tǒng)的效能和激光器的運行穩(wěn)定性,系統(tǒng)通常會集成溫度傳感器和控制單元。溫度傳感器負責(zé)監(jiān)測冷卻液的溫度以及激光器關(guān)鍵部件的溫度,而控制單元則根據(jù)傳感器的實時數(shù)據(jù)調(diào)整泵速和散熱器風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速,以保證冷卻系統(tǒng)始終處于高效工作狀態(tài),確保激光器在適宜的溫度下穩(wěn)定運行。此外,為了防止冷卻系統(tǒng)故障對激光器造成損害,通常會配置備用冷卻系統(tǒng)或安裝冷卻液泄漏監(jiān)測裝置。這樣,一旦主冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障,備用系統(tǒng)能夠迅速接管,或者監(jiān)測裝置能夠及時發(fā)出警報,避免因過熱導(dǎo)致激光器損壞。這種設(shè)計提升了系統(tǒng)的可靠性和安全性,確保了激光器的長期穩(wěn)定運行。天津MCC系列750ps微片激光器網(wǎng)站激光通過內(nèi)窺鏡引導(dǎo),用于切除息肉或其他異常組織。
激光技術(shù)領(lǐng)域由三大支柱構(gòu)成:固體激光器、氣體激光器和液體激光器,它們在工作原理和應(yīng)用領(lǐng)域上各有所長。1.固體激光器:這類激光器以固態(tài)增益介質(zhì)為特征,如晶體或摻雜的玻璃,其中含有激發(fā)的離子或雜質(zhì)原子。固體激光器以其結(jié)構(gòu)緊湊、性能高效和波長可調(diào)等優(yōu)點,在精密加工、醫(yī)療和科學(xué)研究等領(lǐng)域備受推崇。2.氣體激光器:氣體激光器使用氣體作為增益介質(zhì),如二氧化碳(CO2)和氦氖氣體。它們以優(yōu)越的功率輸出和穩(wěn)定性著稱,成為切割、焊接以及材料處理等工業(yè)應(yīng)用的選擇。3.液體激光器:液體激光器利用液體增益介質(zhì),例如染料溶液或有機化合物,實現(xiàn)了波長的可調(diào)性。它們在光譜分析、光學(xué)通信和生物醫(yī)學(xué)成像等技術(shù)領(lǐng)域中扮演著關(guān)鍵角色。綜合考慮,這三種激光器各具特色和優(yōu)勢。選擇使用哪一種激光器,應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用需求和性能要求來決定,以確保技術(shù)選擇與實際應(yīng)用匹配。
微片激光器以其亞納秒級的脈沖寬度和微焦耳級的輸出能量,在光聲成像領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這種激光器產(chǎn)生的高能量密度脈沖能夠高效地在生物組織中引發(fā)光聲效應(yīng),將光能轉(zhuǎn)換為聲能,從而產(chǎn)生可用于成像的超聲信號。這些信號經(jīng)過處理后,能夠生成高分辨率的圖像。微片激光器的精確脈沖控制和可調(diào)諧的波長特性,為深入組織成像提供了高分辨率和高對比度的圖像,拓寬了光聲成像在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。這包括但不限于早期診斷、血管網(wǎng)絡(luò)成像,以及監(jiān)測藥物在體內(nèi)的分布情況。微片激光器的這些特性,使其成為生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)中不可或缺的工具,為醫(yī)學(xué)研究和臨床診斷提供了強有力的支持。小型輕便的激光器更易于攜帶和操作,適用于需要移動或遠程操作的場合,例如野外勘測或現(xiàn)場維修。
調(diào)整激光器的輸出模式是一項需要精確控制的技術(shù)活動,通常涉及以下幾個關(guān)鍵步驟:1.精細調(diào)節(jié)工作電流:通過精心調(diào)整激光器的工作電流,可以有效地控制其輸出功率和模式。電流的適度增加能夠提升輸出功率,而適度減少則相應(yīng)降低功率,實現(xiàn)所需的激光輸出特性。2.優(yōu)化腔鏡配置:激光器的輸出模式受到腔鏡配置的影響。通過微調(diào)腔鏡的位置或形狀,可以精確調(diào)整激光束的傳播方向和聚焦特性,實現(xiàn)對輸出模式的細致控制。3.應(yīng)用外部調(diào)制器:對于某些類型的激光器,可以采用外部調(diào)制器來調(diào)節(jié)其輸出模式。這些調(diào)制器能夠?qū)す馐膹姸取⑾辔换蚱竦葘傩赃M行精細調(diào)整,以適應(yīng)特定的應(yīng)用需求。4.改進冷卻系統(tǒng):激光器的輸出模式受溫度條件的影響。通過優(yōu)化冷卻系統(tǒng)的設(shè)計,確保激光器在適宜的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行,可以明顯增強輸出模式的一致性和可靠性。在進行激光器輸出模式的調(diào)整時,應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用目標和激光器的特性,采取合適的措施,并始終遵循嚴格的安全操作規(guī)程,以確保過程的安全性和結(jié)果的有效性。激光器的應(yīng)用使得手術(shù)過程更為精細,有助于縮短術(shù)后恢復(fù)時間,并降低并發(fā)癥發(fā)生的風(fēng)險。河南鐳寶 Beamtech激光器廠商
氣體激光器則采用氣體作為增益介質(zhì),例如二氧化碳(CO2)和氦氖氣體。湖南拉曼光譜檢測激光器廠商
激光器的光束質(zhì)量是衡量其性能的關(guān)鍵指標,通常通過光束質(zhì)量因子(M2因子)來定量描述。M2因子揭示了實際激光束與理想高斯光束在傳播特性上的偏差程度。當(dāng)M2因子小于1時,表示激光束的傳播特性非常接近理想的高斯光束;而M2因子大于1時,則意味著激光束偏離了高斯模式。除了M2因子,還有其他重要的參數(shù)用于描述光束質(zhì)量,包括束腰直徑、發(fā)散角和光束功率分布等。束腰直徑直接關(guān)聯(lián)到光束的聚焦能力。發(fā)散角則描述了光束隨著傳播距離增加而發(fā)散的程度,影響著光束的傳播距離和覆蓋范圍。光束功率分布則反映了光束在橫向上的功率分布均勻性,對光束的聚焦質(zhì)量和能量傳遞效率有著直接影響。通過綜合測量這些參數(shù),可以評估激光器的光束質(zhì)量。高質(zhì)量的激光束通常具備較小的束腰直徑、較小的發(fā)散角以及均勻的功率分布,這些特性對于實現(xiàn)精密加工、光學(xué)通信、醫(yī)療手術(shù)等高精度應(yīng)用至關(guān)重要。確保激光束的高質(zhì)量,不僅能夠提升加工精度,還能夠增強通信信號的穩(wěn)定性和醫(yī)療手術(shù)的安全性,從而在各個領(lǐng)域中發(fā)揮出激光技術(shù)的性能。湖南拉曼光譜檢測激光器廠商