Pumpelaser: typer og bruksområder

Pumpelasereer "energiforsyningskjernen" i lasersystemer. De injiserer lysenergi av en spesifikk bølgelengde inn i forsterkningsmedier (som erbium-dopete fibre, solid-state krystaller) for å eksitere mediene for å produsere stimulert stråling, og til slutt danne en stabil laserutgang. Ytelsen deres bestemmer direkte kraften, effektiviteten og stabiliteten til lasersystemer.

1. Halvlederpumpelasere

Mainstream bølgelengder er 980nm (dedikert til erbium-dopet fiberforsterkere EDFA), 1480nm (tilpasset høyeffekts EDFA). Liten størrelse, høy elektro-optisk konverteringseffektivitet og bred bølgelengdedekning. De støtter drift med kontinuerlig bølge (CW) eller pulsmodus, egnet for de fleste små og mellomstore lasersystemer.

Søknadsscenarier:

Optisk kommunikasjonsfelt (EDFA, Raman forsterkerpumping), industriell lasermerking (metall/plastoverflatemerking), medisinsk utstyr (dental laserbehandling, kosmetisk laser), bærbare laseravstandsmålere.

2. Solid-state pumpelasere

Bruker solid-state krystaller (som Nd:YAG, Yb:YAG) som forsterkningsmedier, med høy utgangseffekt, utmerket strålekvalitet og sterk anti-interferensevne. Den må matches med en halvlederlaser som en sekundær pumpekilde, og injisere energi i den solide krystallen gjennom optisk kobling, egnet for høyeffekts kontinuerlig eller pulslaserutgang.

Søknadsscenarier:

Industriell laserskjæring (skjæring av tykke metallplater), lasersveising (sveising av bildeler), laseravrusting (fjerning av skip/brooverflate), vitenskapelig forskningsfelt (laserkjernefusjonseksperiment).

3. Fiberpumpelasere

Ved å bruke dopede fibre (som ytterbiumdopede fibre, erbiumdopede fibre) som forsterkningsmedier, kombinert med fiberkoblingsteknologi, kan utgangsstrålen overføres gjennom fibre med høy fleksibilitet. De er egnet for scenarier som krever langdistanse eller kompleks baneenergioverføring.

Søknadsscenarier:

Langdistanse optisk kommunikasjonsoverføring (Raman forsterkerpumping), presisjonslasergravering (PCB-kretskortgravering), medisinsk minimalt invasiv kirurgi (fiberlaserskalpell), 3D-metallutskrift (utskrift av små deler).

4. Gasspumpelasere

Bruk av gass (som CO₂, He-Ne) som forsterkningsmedier, spennende energi gjennom gassutslipp, med bred utgangsbølgelengdedekning. Effektområdet er stort, men størrelsen er stor og effektiviteten lav, egnet for scenarier med spesifikke bølgelengdekrav.

Søknadsscenarier:

Industriell laserskjæring (ikke-metalliske materialer som akryl, tre), lasermerking (glassoverflatemerking), vitenskapelig forskningsfelt (spektralanalyse, laserinterferometri), medisinsk felt (dermatologisk CO₂-laserbehandling).

Box Optronicsleverer halvlederpumpelasere (638nm~1064nm) og fiberpumpelasere (980nm, 1450nm, 1480nm, etc.)