لیزر CW DPSS چیست؟ تعریف و جزئیات آن

موج پیوسته (CW):این به حالت عملیاتی لیزر اشاره دارد. در حالت CW، لیزر یک پرتو نور ثابت و پایدار ساطع می‌کند، برخلاف لیزرهای پالسی که نور را به صورت انفجاری ساطع می‌کنند. لیزرهای CW زمانی استفاده می‌شوند که به خروجی نور مداوم و پایدار نیاز باشد، مانند کاربردهای برش، جوشکاری یا حکاکی.

پمپاژ دیودی:در لیزرهای پمپ‌شده با دیود، انرژی مورد استفاده برای تحریک محیط لیزر توسط دیودهای لیزر نیمه‌هادی تأمین می‌شود. این دیودها نوری را منتشر می‌کنند که توسط محیط لیزر جذب می‌شود و اتم‌های درون آن را تحریک کرده و به آنها اجازه می‌دهد نور همدوس ساطع کنند. پمپاژ دیود در مقایسه با روش‌های قدیمی‌تر پمپاژ، مانند لامپ‌های فلش، کارآمدتر و قابل اعتمادتر است و امکان طراحی لیزرهای جمع‌وجورتر و بادوام‌تر را فراهم می‌کند.

لیزر حالت جامد:اصطلاح "حالت جامد" به نوع محیط تقویت مورد استفاده در لیزر اشاره دارد. برخلاف لیزرهای گازی یا مایع، لیزرهای حالت جامد از یک ماده جامد به عنوان محیط استفاده می‌کنند. این محیط معمولاً یک کریستال است، مانند Nd:YAG (گارنت ایتریوم آلومینیوم آلاییده شده با نئودیمیوم) یا یاقوت، که با عناصر خاکی کمیاب آلاییده شده است و امکان تولید نور لیزر را فراهم می‌کند. کریستال آلاییده شده همان چیزی است که نور را برای تولید پرتو لیزر تقویت می‌کند.

طول موج‌ها و کاربردها:لیزرهای DPSS می‌توانند بسته به نوع ماده آلایش مورد استفاده در کریستال و طراحی لیزر، در طول موج‌های مختلفی تابش کنند. به عنوان مثال، یک پیکربندی رایج لیزر DPSS از Nd:YAG به عنوان محیط تقویت برای تولید لیزری در طول موج 1064 نانومتر در طیف مادون قرمز استفاده می‌کند. این نوع لیزر به طور گسترده در کاربردهای صنعتی برای برش، جوشکاری و علامت‌گذاری مواد مختلف استفاده می‌شود.

مزایا:لیزرهای DPSS به دلیل کیفیت بالای پرتو، کارایی و قابلیت اطمینانشان شناخته شده‌اند. آنها نسبت به لیزرهای حالت جامد سنتی که توسط لامپ‌های فلش پمپ می‌شوند، از نظر انرژی کارآمدتر هستند و به دلیل دوام لیزرهای دیودی، طول عمر عملیاتی طولانی‌تری دارند. آنها همچنین قادر به تولید پرتوهای لیزر بسیار پایدار و دقیقی هستند که برای کاربردهای دقیق و با دقت بالا بسیار مهم است.

→ ادامه مطلب:پمپاژ لیزری چیست؟

کاربردهای کلیدی لیزر حالت جامد پمپ‌شده با دیود CW:

۱.برش لیزری الماس:

لیزر G2-A از یک پیکربندی معمول برای دو برابر کردن فرکانس استفاده می‌کند: یک پرتو ورودی مادون قرمز در طول موج 1064 نانومتر با عبور از یک کریستال غیرخطی به یک موج سبز 532 نانومتر تبدیل می‌شود. این فرآیند که به عنوان دو برابر کردن فرکانس یا تولید هارمونیک دوم (SHG) شناخته می‌شود، روشی است که به طور گسترده برای تولید نور در طول موج‌های کوتاه‌تر پذیرفته شده است.

با دو برابر کردن فرکانس نور خروجی از یک لیزر 1064 نانومتری مبتنی بر نئودیمیوم یا ایتربیوم، لیزر G2-A ما می‌تواند نور سبز را در 532 نانومتر تولید کند. این تکنیک برای ایجاد لیزرهای سبز ضروری است، که معمولاً در کاربردهایی از نشانگرهای لیزری گرفته تا ابزارهای پیشرفته علمی و صنعتی استفاده می‌شوند و همچنین در حوزه برش الماس لیزری محبوب هستند.

۲. پردازش مواد:

 این لیزرها به طور گسترده در کاربردهای پردازش مواد مانند برش، جوشکاری و سوراخکاری فلزات و سایر مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند. دقت بالای آنها، آنها را برای طرح‌ها و برش‌های پیچیده، به ویژه در صنایع خودرو، هوافضا و الکترونیک، ایده‌آل می‌کند.

۳. کاربردهای پزشکی:

در زمینه پزشکی، لیزرهای CW DPSS برای جراحی‌هایی که نیاز به دقت بالا دارند، مانند جراحی‌های چشم (مانند لیزیک برای اصلاح بینایی) و روش‌های مختلف دندانپزشکی استفاده می‌شوند. توانایی آنها در هدف قرار دادن دقیق بافت‌ها، آنها را در جراحی‌های کم تهاجمی ارزشمند می‌کند.

۴. تحقیقات علمی:

این لیزرها در طیف وسیعی از کاربردهای علمی، از جمله طیف‌سنجی، سرعت‌سنجی تصویر ذرات (مورد استفاده در دینامیک سیالات) و میکروسکوپ اسکن لیزری استفاده می‌شوند. خروجی پایدار آنها برای اندازه‌گیری‌ها و مشاهدات دقیق در تحقیقات ضروری است.

۵. مخابرات:

در زمینه مخابرات، لیزرهای DPSS به دلیل توانایی‌شان در تولید پرتوی پایدار و ثابت که برای انتقال داده‌ها در فواصل طولانی از طریق فیبرهای نوری ضروری است، در سیستم‌های ارتباطی فیبر نوری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۶. حکاکی و علامت‌گذاری لیزری:

دقت و کارایی لیزرهای CW DPSS آنها را برای حکاکی و علامت گذاری طیف وسیعی از مواد، از جمله فلزات، پلاستیک و سرامیک، مناسب می‌سازد. آنها معمولاً برای بارکدگذاری، شماره سریال گذاری و شخصی سازی اقلام استفاده می‌شوند.

۷. دفاع و امنیت:

این لیزرها در صنایع دفاعی برای تعیین هدف، تعیین فاصله و تابش مادون قرمز کاربرد دارند. قابلیت اطمینان و دقت آنها در این محیط‌های پرخطر بسیار مهم است.

۸. تولید نیمه‌هادی:

در صنعت نیمه‌هادی‌ها، لیزرهای CW DPSS برای کارهایی مانند لیتوگرافی، آنیلینگ و بازرسی ویفرهای نیمه‌هادی استفاده می‌شوند. دقت لیزر برای ایجاد ساختارهای میکرومقیاس روی تراشه‌های نیمه‌هادی ضروری است.

۹. سرگرمی و نمایش:

آنها همچنین در صنعت سرگرمی برای نمایش‌ها و پروژکتورهای نوری استفاده می‌شوند، جایی که توانایی آنها در تولید پرتوهای نور روشن و متمرکز مزیت محسوب می‌شود.

۱۰. بیوتکنولوژی:

در بیوتکنولوژی، این لیزرها در کاربردهایی مانند تعیین توالی DNA و مرتب‌سازی سلولی استفاده می‌شوند، جایی که دقت و خروجی انرژی کنترل‌شده آنها بسیار مهم است.

۱۱. اندازه‌شناسی:

برای اندازه‌گیری دقیق و ترازبندی در مهندسی و ساخت و ساز، لیزرهای CW DPSS دقت مورد نیاز برای کارهایی مانند ترازبندی، ترازبندی و پروفیل‌بندی را ارائه می‌دهند.