Met de snelle vooruitgang in lasertechnologie is de Side-Pumped Laser Gain Module uitgegroeid tot een essentieel onderdeel van krachtige lasersystemen. Deze module stimuleert innovatie in de industriële productie, medische apparatuur en wetenschappelijk onderzoek. Dit artikel gaat dieper in op de technische principes, belangrijkste voordelen en toepassingsscenario's om de waarde en het potentieel ervan te belichten.
I. Wat is een zijdelings gepompte laserversterkingsmodule?
Een Side-Pumped Laser Gain Module is een apparaat dat de energie van een halfgeleiderlaser efficiënt omzet in een krachtige laseroutput via een zijpompconfiguratie. De kerncomponenten omvatten een versterkingsmedium (zoals Nd:YAG of Nd:YVO).₄kristallen), een halfgeleiderpompbron, een thermische beheerstructuur en een optische resonantieholte. In tegenstelling tot traditionele technologieën met eindpomping of directe elektrische pomping, exciteert zijpomping het versterkingsmedium gelijkmatiger vanuit meerdere richtingen, waardoor het laservermogen en de stabiliteit aanzienlijk worden verbeterd.
II. Technische voordelen: Waarom kiezen voor een zijwaarts gepompte versterkingsmodule?
1. Hoog vermogen en uitstekende straalkwaliteit
De zijwaartse pompstructuur injecteert energie gelijkmatig vanuit meerdere halfgeleiderlaserarrays in het kristal, waardoor het thermische lenseffect dat optreedt bij eindpomping wordt verminderd. Dit maakt een vermogen van kilowattniveau mogelijk met behoud van een superieure straalkwaliteit (M).² factor < 20), waardoor het ideaal is voor precisiesnij- en laswerkzaamheden.
2. Uitzonderlijk thermisch beheer
De module is voorzien van een efficiënt microkanaalkoelsysteem dat de warmte van het versterkingsmedium snel afvoert. Dit garandeert een stabiele werking onder continue hoge belasting, waardoor de levensduur van de laser wordt verlengd.'De levensduur kan oplopen tot tienduizenden uren.
3. Schaalbaar en flexibel ontwerp
De module ondersteunt het stapelen van meerdere modules of parallelle configuraties, waardoor vermogensverhogingen van honderden watts tot tientallen kilowatts eenvoudig mogelijk zijn. Hij is tevens compatibel met continue golf (CW), quasi-continue golf (QCW) en gepulseerde modi, waardoor hij geschikt is voor uiteenlopende toepassingen.
4. Kosteneffectiviteit
Vergeleken met fiberlasers of schijflasers bieden zijwaarts gepompte versterkingsmodules lagere productiekosten en vereenvoudigd onderhoud, waardoor ze de voorkeur genieten als hoogwaardige en kosteneffectieve oplossing voor industriële lasertoepassingen.
III. Belangrijkste toepassingsscenario's
1. Industriële productie
- Metaalbewerking: Gebruikt in de auto- en luchtvaartindustrie voor het snijden van dikke platen en dieplassen.
- Nieuwe energiesector: Ideaal voor het lassen van lithiumbatterijlipjes en het graveren van siliciumwafels voor fotovoltaïsche cellen.
- Additieve productie: Toegepast bij laserbekleding met hoog vermogen en 3D-printen.
2. Medische en esthetische apparatuur
- Laserchirurgie: Gebruikt in de urologie (lithotripsie) en oogheelkunde.
- Esthetische behandelingen: Gebruikt voor het verwijderen van pigmentvlekken en het herstellen van littekens met behulp van gepulseerde lasers.
3. Wetenschappelijk onderzoek en verdediging
- Onderzoek naar niet-lineaire optica: Functioneert als pompbron voor optische parametrische oscillatoren (OPO's).
- Laserradar (LiDAR): Biedt een krachtige, gepulseerde lichtbron voor atmosferische detectie en beeldvorming op afstand.
IV. Toekomstige technologietrends
1. Intelligente integratie: Door AI-algoritmen te combineren voor realtime monitoring van de pomptemperatuur en het uitgangsvermogen, wordt adaptieve afstemming mogelijk gemaakt.
2. Uitbreiding naar ultrasnelle lasers: Ontwikkeling van picoseconde/femtoseconde gepulseerde lasermodules met behulp van mode-locking-technologie om te voldoen aan de eisen van precisie-micromachining.
3. Groen en energiezuinig ontwerp: Optimalisatie van de elektro-optische conversie-efficiëntie (momenteel meer dan 40%) om het energieverbruik en de CO2-uitstoot te verminderen.
V. Conclusie
Met zijn hoge betrouwbaarheid, schaalbare architectuur en kostenvoordelen hervormt de Side-Pumped Laser Gain Module het landschap van hoogvermogenlasertoepassingen. Of het nu gaat om het stimuleren van intelligente productie in Industrie 4.0 of het bevorderen van baanbrekend wetenschappelijk onderzoek, deze technologie blijkt onmisbaar te zijn om de grenzen van lasertechnologie te verleggen.
Geplaatst op: 2 april 2025