โมดูลเกนเลเซอร์ด้านข้าง: กลไกหลักของเทคโนโลยีเลเซอร์กำลังสูง

ด้วยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีเลเซอร์โมดูลเกนเลเซอร์ด้านข้างได้กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญในระบบเลเซอร์กำลังสูงการขับเคลื่อนนวัตกรรมในการผลิตอุตสาหกรรมอุปกรณ์การแพทย์และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ บทความนี้นำเสนอหลักการทางเทคนิคข้อได้เปรียบที่สำคัญและสถานการณ์แอปพลิเคชันเพื่อเน้นคุณค่าและศักยภาพ

I. โมดูลเกนเลเซอร์ด้านข้างคืออะไร?

โมดูลเกนเลเซอร์ด้านข้างที่สูบด้านข้างเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์อย่างมีประสิทธิภาพให้กลายเป็นเอาต์พุตเลเซอร์กำลังสูงผ่านการกำหนดค่าการสูบด้านข้าง องค์ประกอบหลักของมันรวมถึงตัวกลางที่ได้รับ (เช่น ND: YAG หรือ ND: YVO₄คริสตัล), แหล่งปั๊มเซมิคอนดักเตอร์, โครงสร้างการจัดการความร้อน, และโพรงแสงเรโซเนเตอร์ ซึ่งแตกต่างจากเทคโนโลยีที่ถูกสูบด้วยระบบไฟฟ้าแบบดั้งเดิมหรือโดยตรงการปั๊มด้านข้างทำให้เกิดการขยายตัวกลางได้อย่างสม่ำเสมอจากหลายทิศทางเพิ่มกำลังไฟเลเซอร์และเสถียรภาพอย่างมีนัยสำคัญ

ii. ข้อได้เปรียบทางเทคนิค: ทำไมต้องเลือกโมดูลเกนด้านข้าง

1. กำลังพลังงานสูงและคุณภาพของลำแสงที่ยอดเยี่ยม

โครงสร้างการสูบบุหรี่ด้านข้างฉีดพลังงานอย่างสม่ำเสมอจากอาร์เรย์เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์หลายตัวลงในคริสตัลช่วยบรรเทาผลการใช้เลนส์ความร้อนที่เห็นในการสูบบุหรี่ ซึ่งจะช่วยให้กำลังไฟระดับกิโลวัตต์ในขณะที่รักษาคุณภาพลำแสงที่เหนือกว่า (M² ปัจจัย <20) ทำให้เหมาะสำหรับการตัดและการเชื่อมที่แม่นยำ

2. การจัดการความร้อนที่ยอดเยี่ยม

โมดูลรวมระบบระบายความร้อน microchannel ที่มีประสิทธิภาพกระจายความร้อนอย่างรวดเร็วจากตัวกลาง Gain สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานที่มั่นคงภายใต้เงื่อนไขการโหลดสูงอย่างต่อเนื่องขยายเลเซอร์-ตลอดชีวิตถึงหมื่นชั่วโมง

3. การออกแบบที่ปรับขนาดและยืดหยุ่นได้

โมดูลรองรับการสแต็คแบบหลายโมดูลหรือการกำหนดค่าแบบขนานสามารถรับการอัพเกรดพลังงานได้อย่างง่ายดายจากหลายร้อยวัตต์เป็นสิบกิโลวัตต์ นอกจากนี้ยังเข้ากันได้กับคลื่นต่อเนื่อง (CW), คลื่นกึ่งต่อเนื่อง (QCW) และโหมดพัลซิ่งปรับให้เข้ากับความต้องการแอปพลิเคชันที่หลากหลาย

4. คุ้มค่า

เมื่อเปรียบเทียบกับเลเซอร์ไฟเบอร์หรือเลเซอร์ดิสก์โมดูลเกนด้านข้างที่ให้ค่าใช้จ่ายในการผลิตที่ลดลงและการบำรุงรักษาที่ง่ายขึ้นทำให้พวกเขาเป็นโซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพสูงและประหยัดต้นทุนสำหรับการใช้งานเลเซอร์อุตสาหกรรม

iii. สถานการณ์แอปพลิเคชันสำคัญ

1. การผลิตอุตสาหกรรม

- การแปรรูปโลหะ: ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์และอวกาศสำหรับการตัดแผ่นหนาและการเชื่อมเจาะลึก

- ภาคพลังงานใหม่: เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมแท็บแบตเตอรี่ลิเธียมและการเขียนแผ่นซิลิคอนซิลิคอน

- การผลิตสารเติมแต่ง: ใช้ในการหุ้มเลเซอร์กำลังสูงและการพิมพ์ 3 มิติ

2. อุปกรณ์การแพทย์และสุนทรียศาสตร์

- การผ่าตัดเลเซอร์: ใช้ในระบบทางเดินปัสสาวะ (lithotripsy) และจักษุวิทยา

- การรักษาความงาม: ใช้ในการกำจัดเม็ดสีและการซ่อมแซมแผลเป็นโดยใช้เลเซอร์พัลซิ่ง

3. การวิจัยและป้องกันทางวิทยาศาสตร์

- การวิจัยทัศนศาสตร์แบบไม่เชิงเส้น: ทำหน้าที่เป็นแหล่งปั๊มสำหรับออสซิลเลเตอร์แบบออพติคอล (OPOS)

- เรดาร์เลเซอร์ (LIDAR): ให้แหล่งกำเนิดแสงพัลซิ่งพลังงานสูงสำหรับการตรวจจับบรรยากาศและการถ่ายภาพจากระยะไกล

iv. แนวโน้มเทคโนโลยีในอนาคต

1. การรวมอัจฉริยะ: การรวมอัลกอริทึม AI สำหรับการตรวจสอบอุณหภูมิปั๊มและกำลังขับแบบเรียลไทม์

2. การขยายตัวเป็นเลเซอร์ที่เร็วมาก: การพัฒนาโมดูลเลเซอร์ picosecond/femtosecond พัลส์เลเซอร์ผ่านเทคโนโลยีการล็อคโหมดเพื่อตอบสนองความต้องการไมโครมิคที่มีความแม่นยำ

3. การออกแบบที่มีประสิทธิภาพสีเขียวและพลังงาน: การปรับประสิทธิภาพการแปลงไฟฟ้าออพติคอลให้เหมาะสม (ปัจจุบันเกิน 40%) เพื่อลดการใช้พลังงานและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

V. บทสรุป

ด้วยความน่าเชื่อถือสูงสถาปัตยกรรมที่ปรับขนาดได้และข้อได้เปรียบด้านต้นทุนโมดูลเกนเลเซอร์ที่ถูกกระแทกด้านข้างจะปรับเปลี่ยนภูมิทัศน์ของแอปพลิเคชันเลเซอร์กำลังสูง ไม่ว่าจะเป็นการขับเคลื่อนการผลิตที่ชาญฉลาดของอุตสาหกรรม 4.0 หรือการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ทันสมัยเทคโนโลยีนี้พิสูจน์ให้เห็นว่าเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการผลักดันขอบเขตของเทคโนโลยีเลเซอร์