เลเซอร์ CW ​​DPSS คืออะไร? คำอธิบายโดยละเอียด

คลื่นต่อเนื่อง (CW):นี่หมายถึงโหมดการทำงานของเลเซอร์ ในโหมด CW เลเซอร์จะปล่อยลำแสงที่คงที่และสม่ำเสมอ ต่างจากเลเซอร์แบบพัลส์ที่ปล่อยแสงเป็นช่วงๆ เลเซอร์ CW ​​ใช้เมื่อต้องการแสงสว่างที่ต่อเนื่องและสม่ำเสมอ เช่น ในงานตัด งานเชื่อม หรืองานแกะสลัก

การปั๊มด้วยไดโอด:ในเลเซอร์แบบใช้ไดโอดเป็นแหล่งกำเนิดแสง พลังงานที่ใช้ในการกระตุ้นตัวกลางเลเซอร์นั้นได้มาจากไดโอดเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ ไดโอดเหล่านี้จะปล่อยแสงออกมาซึ่งจะถูกดูดซับโดยตัวกลางเลเซอร์ ทำให้เกิดการกระตุ้นอะตอมภายในและทำให้พวกมันปล่อยแสงที่สอดคล้องกันออกมา การใช้ไดโอดเป็นแหล่งกำเนิดแสงมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้มากกว่าวิธีการกระตุ้นแบบเก่า เช่น หลอดไฟแฟลช และช่วยให้สามารถออกแบบเลเซอร์ที่มีขนาดกะทัดรัดและทนทานมากขึ้นได้

เลเซอร์โซลิดสเตท:คำว่า "โซลิดสเตท" หมายถึงชนิดของตัวกลางขยายแสงที่ใช้ในเลเซอร์ ต่างจากเลเซอร์แก๊สหรือเลเซอร์ของเหลว เลเซอร์โซลิดสเตทใช้ของแข็งเป็นตัวกลาง โดยทั่วไปตัวกลางนี้จะเป็นผลึก เช่น Nd:YAG (นีโอดีเมียมเจือยิตเทรียมอะลูมิเนียมการ์เนต) หรือทับทิม ที่เจือด้วยธาตุหายากที่ช่วยให้เกิดแสงเลเซอร์ ผลึกที่เจือด้วยธาตุเหล่านี้จะขยายแสงเพื่อสร้างลำแสงเลเซอร์

ความยาวคลื่นและการใช้งาน:เลเซอร์ DPSS สามารถปล่อยแสงได้ที่ความยาวคลื่นต่างๆ ขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุเจือปนที่ใช้ในผลึกและรูปแบบการออกแบบของเลเซอร์ ตัวอย่างเช่น เลเซอร์ DPSS ทั่วไปจะใช้ Nd:YAG เป็นตัวกลางเพิ่มกำลังแสงเพื่อผลิตเลเซอร์ที่ความยาวคลื่น 1064 นาโนเมตรในสเปกตรัมอินฟราเรด เลเซอร์ชนิดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานอุตสาหกรรมสำหรับการตัด การเชื่อม และการทำเครื่องหมายวัสดุต่างๆ

ข้อดี:เลเซอร์ DPSS มีชื่อเสียงในด้านคุณภาพลำแสง ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือสูง ประหยัดพลังงานมากกว่าเลเซอร์โซลิดสเตทแบบดั้งเดิมที่ใช้หลอดไฟแฟลชเป็นแหล่งกำเนิดแสง และมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเนื่องจากความทนทานของเลเซอร์ไดโอด นอกจากนี้ยังสามารถสร้างลำแสงเลเซอร์ที่เสถียรและแม่นยำสูง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับงานที่ต้องการรายละเอียดและความแม่นยำสูง

→ อ่านเพิ่มเติม:การปั๊มด้วยเลเซอร์คืออะไร?

การใช้งานหลักของเลเซอร์โซลิดสเตทแบบไดโอดปั๊มต่อเนื่อง (CW Diode Pumped Solid State Laser):

1.การตัดด้วยเลเซอร์เพชร:

เลเซอร์ G2-A ใช้การจัดเรียงแบบทั่วไปสำหรับการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่า: ลำแสงอินฟราเรดที่ความยาวคลื่น 1064 นาโนเมตร จะถูกแปลงเป็นคลื่นสีเขียวที่ความยาวคลื่น 532 นาโนเมตร เมื่อผ่านผลึกที่ไม่เป็นเชิงเส้น กระบวนการนี้เรียกว่าการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่า หรือการสร้างฮาร์มอนิกที่สอง (SHG) ซึ่งเป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างแสงที่ความยาวคลื่นสั้นกว่า

ด้วยการเพิ่มความถี่ของแสงที่ปล่อยออกมาจากเลเซอร์ 1064 นาโนเมตรที่ใช้สารประกอบนีโอไดเมียมหรืออิตเทอร์เบียมเป็นสองเท่า เลเซอร์ G2-A ของเราสามารถผลิตแสงสีเขียวที่ความยาวคลื่น 532 นาโนเมตรได้ เทคนิคนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างเลเซอร์สีเขียว ซึ่งมักใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ ตั้งแต่เลเซอร์พอยเตอร์ไปจนถึงเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมที่ซับซ้อน และยังเป็นที่นิยมในด้านการตัดเพชรด้วยเลเซอร์อีกด้วย

2. กระบวนการผลิตวัสดุ:

 เลเซอร์เหล่านี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในงานแปรรูปวัสดุ เช่น การตัด การเชื่อม และการเจาะโลหะและวัสดุอื่นๆ ความแม่นยำสูงทำให้เหมาะสำหรับงานออกแบบและการตัดที่ซับซ้อน โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมยานยนต์ การบินและอวกาศ และอิเล็กทรอนิกส์

3. การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์:

ในวงการแพทย์ เลเซอร์ CW ​​DPSS ถูกนำมาใช้ในการผ่าตัดที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น การผ่าตัดทางจักษุวิทยา (เช่น LASIK สำหรับแก้ไขสายตา) และขั้นตอนทางทันตกรรมต่างๆ ความสามารถในการกำหนดเป้าหมายเนื้อเยื่อได้อย่างแม่นยำทำให้เลเซอร์ชนิดนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการผ่าตัดแบบแผลเล็ก

4. การวิจัยทางวิทยาศาสตร์:

เลเซอร์เหล่านี้ถูกนำไปใช้ในงานวิทยาศาสตร์หลากหลายด้าน รวมถึงสเปกโทรสโกปี การวัดความเร็วภาพอนุภาค (ใช้ในพลศาสตร์ของไหล) และกล้องจุลทรรศน์แบบสแกนด้วยเลเซอร์ กำลังส่งออกที่เสถียรของเลเซอร์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวัดและการสังเกตที่แม่นยำในการวิจัย

5. โทรคมนาคม:

ในด้านโทรคมนาคม เลเซอร์ DPSS ถูกนำมาใช้ในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง เนื่องจากความสามารถในการสร้างลำแสงที่เสถียรและสม่ำเสมอ ซึ่งจำเป็นสำหรับการส่งข้อมูลในระยะทางไกลผ่านใยแก้วนำแสง

6. การแกะสลักและทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์:

เลเซอร์ CW ​​DPSS มีความแม่นยำและประสิทธิภาพสูง จึงเหมาะสำหรับการแกะสลักและทำเครื่องหมายบนวัสดุหลากหลายประเภท รวมถึงโลหะ พลาสติก และเซรามิก นิยมใช้สำหรับการสร้างบาร์โค้ด การกำหนดหมายเลขประจำเครื่อง และการปรับแต่งสินค้าเฉพาะบุคคล

7. การป้องกันและความมั่นคง:

เลเซอร์เหล่านี้มีการใช้งานในด้านการป้องกันประเทศ เช่น การกำหนดเป้าหมาย การวัดระยะ และการส่องสว่างด้วยอินฟราเรด ความน่าเชื่อถือและความแม่นยำของเลเซอร์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงสูงเช่นนี้

8. การผลิตเซมิคอนดักเตอร์:

ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ เลเซอร์ CW ​​DPSS ถูกนำมาใช้ในงานต่างๆ เช่น การพิมพ์หิน การอบอ่อน และการตรวจสอบแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ ความแม่นยำของเลเซอร์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างโครงสร้างขนาดไมโครบนชิปเซมิคอนดักเตอร์

9. ความบันเทิงและการจัดแสดง:

นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมบันเทิงสำหรับการแสดงแสงสีและการฉายภาพ ซึ่งความสามารถในการสร้างลำแสงสว่างและเข้มข้นนั้นเป็นประโยชน์อย่างมาก

10. เทคโนโลยีชีวภาพ:

ในด้านเทคโนโลยีชีวภาพ เลเซอร์เหล่านี้ถูกนำไปใช้ในงานต่างๆ เช่น การจัดลำดับดีเอ็นเอและการคัดแยกเซลล์ ซึ่งความแม่นยำและการควบคุมพลังงานที่ปล่อยออกมานั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง

11. มาตรวิทยา:

สำหรับงานวัดและจัดแนวที่แม่นยำในด้านวิศวกรรมและการก่อสร้าง เลเซอร์ CW ​​DPSS ให้ความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับงานต่างๆ เช่น การปรับระดับ การจัดแนว และการกำหนดรูปทรง