新しい固体レーザー--ダイオード/半導体励起固体 DPSS レーザー

DPSSレーザーナノ秒パルスの提供、高いパルスピークパワー、異なる波長のレーザーの発光、狭い線幅、高いエネルギー変換効率、高いビーム品質、高い作業効率、低ノイズ、低消費電力、優れた安定性と信頼性という特徴を備えています。 強力でコンパクトな構造、小型、長寿命などの特徴があります。

DPSS レーザー、中国名はダイオード励起固体レーザーであり、半導体励起固体レーザーとしても知られています。 DPSS レーザーは、従来のクリプトン ランプ/キセノン ランプの代わりにレーザー ダイオード (半導体レーザーとも呼ばれる) を使用してレーザー結晶を励起します。 第2世代の新型固体レーザーです。

1960 年代初頭には、半導体レーザーが開発され、導入されました。 すぐに、半導体レーザーをポンプ光源として使用するという概念が提案されました。 DPSS レーザーが市場に参入し、その技術は継続的にアップグレードされ、反復されました。 現段階では、DPSS レーザーに使用されるレーザー結晶は主にネオジムドープ イットリウム アルミニウム ガーネット (Nd:YAG)、リン酸チタン カリウム (KTP) などです。

DPSS レーザーは連続波モードまたはパルス モードで動作でき、ポンプ結合方法はエンド ポンプまたはサイド ポンプです。 DPSSレーザーは、ナノ秒パルスの提供、高いパルスピークパワー、異なる波長のレーザーの発光、狭い線幅、高いエネルギー変換効率、高いビーム品質、高い作業効率、低ノイズ、低消費電力、優れた安定性と信頼性という特徴を備えています。 強力でコンパクトな構造、小型、長寿命などの特徴があります。

DPSS レーザーの動作原理は、集束レンズと半反射ミラーが共振空洞を形成し、レーザー結晶がこの 2 つの間に配置されることです。 レーザーダイオードから発せられたレーザーは集光レンズによって集束され、レーザー結晶に照射されて特定の波長のレーザーが形成され、半反射鏡を通過します。 伝送し、カプラーを介して出力されます。

DPSS レーザーは、通信、リモート センシング、測距、レーダー、ガス分析、同位体分離分析、環境科学、光学、レーザー印刷、生物学、医療、エレクトロニクス、プロジェクション ディスプレイ、レーザー加工、検査および試験、航空宇宙、世界最速の開発速度と最も広い応用範囲を持つ新しいレーザー製品の 1 つです。 国防や科学研究など多くの分野で使用されています。

DPSS レーザーは、高効率、優れた熱管理、長寿命、信頼性、コンパクトで使いやすいなどの重要な利点により、光ファイバー通信、医療機器、光学画像処理などの多くのハイテク分野で広く使用されています。 - デザインを維持します。 これらの技術的利点により、DPSS レーザーは第 2 世代レーザーの代表となるだけでなく、成長する技術市場において重要な位置を占めます。

技術的な利点:
高効率変換: 従来のランプ励起固体レーザーと比較して、DPSS レーザーは励起光源として半導体ダイオードを使用します。 これらのダイオードは固定波長の光を生成し、電気エネルギーをより効率的にレーザー光エネルギーに変換することができます。 この高効率のエネルギー変換は、同じ入力パワーの下で DPSS レーザーがより高いレーザーパワーを出力できることを意味します。
優れた熱管理: 半導体ダイオードのスペクトル特性とレーザー結晶の吸収特性を厳密に一致させることができるため、DPSS レーザーは動作時に発生する熱が少なくなります。 これにより、レーザービームの品質に対する熱の影響が軽減され、ビームの安定性と品質が向上します。
長寿命と信頼性: DPSS レーザーは、通常数万時間の寿命を持つ半導体ダイオードを使用しているため、従来のランプ励起レーザーよりもはるかに長持ちします。 同時に、DPSS レーザーは構造が単純であるため、メンテナンスの必要性が少なく、信頼性がさらに向上します。
コンパクトでメンテナンスが容易な設計: DPSS レーザーは通常、よりコンパクトで、スペースに制約のある環境での使用に適するように設計されています。 同時に、その構造がシンプルであるため、メンテナンスがより便利であり、これは長期的な安定した動作が必要なアプリケーションシナリオにとって特に重要です。

DPSS レーザーは、高効率、優れたビーム品質、コンパクトな設計、長寿命などのユニークな特性により、多くの分野で広く使用されています。

適用範囲:
A. 産業資材加工
1. 精密切断と穴あけ: DPSS レーザーは、超硬、セラミック、シリコン ウェーハなどの硬くて脆い材料の微細加工など、高精度が必要な材料の切断と穴あけ作業によく使用されます。
2. 表面処理: レーザーマーキング、彫刻、および材料の表面特性を変更して材料を除去または追加する技術を含みます。
3. 溶接と接合: DPSS レーザーは高い焦点とエネルギー制御により、電子部品や高融点材料の精密溶接に使用できます。
4. 3D プリンティングと積層造形: ラピッド プロトタイピングや複雑な構造の構築では、DPSS レーザーを使用して感光性樹脂を硬化したり、金属粉末を溶融したりできます。
B. 医療・生物医学分野
1. 眼科手術: DPSS レーザーは、レーシックなどの屈折矯正手術で視力を改善するために使用されます。
2. 皮膚治療: 傷跡、しわ、色素沈着、その他の問題の治療に使用されます。
3. 組織工学: 組織工学および細胞操作では、レーザー エネルギーを正確に制御することで細胞の増殖を促進したり、病変組織を除去したりできます。
4. 診断とイメージング: 疾患の検出と生物組織のイメージングにレーザー蛍光およびその他のスペクトル技術を使用します。
C. 科学的研究と実験
1. 分光法: 原子、分子、凝縮物体の物理学研究における DPSS レーザーを使用した高分解能分光測定。
2. 光ポンプ・プローブ技術: 他の技術と組み合わせて、化学反応速度論および材料科学における超高速プロセスを研究します。
3. 低温原子物理学: 量子情報および量子コンピューティングの研究のために原子を冷却して操作するために使用されます。
4.光時計：正確な時間測定のための光周波数に基づく安定したレーザーシステム。
D. 通信とオプトエレクトロニクス
1. 光ファイバー通信: DPSS レーザーは、高速データ伝送用の光信号源として機能します。
2. データ ストレージ: CD/DVD などの光学式ストレージ メディアの読み取りおよび書き込みに使用されます。
3. 光ネットワーク: 光相互接続ネットワークの中核となる光源を構築し、効率的で信頼性の高いデータ伝送を提供します。
4. センサーと検出システム: リモートセンシング、検出、および自動制御システムの光源または信号変調器として使用されます。

技術の進歩と革新:
高出力 DPSS レーザーの開発: 産業加工や医療手術など、より高いレーザー出力を必要とするアプリケーション シナリオに対応するために、開発者は DPSS レーザーの出力パワーの向上に取り組んでいます。 これには、レーザーの安定性とビーム品質を維持するための、より効率的なポンプ技術と改善された熱管理設計が含まれます。
超高速 DPSS レーザー テクノロジー: 超高速レーザー テクノロジーは、フェムト秒またはピコ秒レベルのパルス幅を伴う現在の研究のホットスポットであり、精密な材料加工や一部の特定の科学研究で使用されています。 この分野での DPSS レーザーの開発により、高速、高精度のアプリケーションにおける DPSS レーザーの可能性が高まります。
単一周波数の調整可能な DPSS レーザー: 一部の科学研究および通信アプリケーションでは、周波数が安定したレーザー光源または調整可能なレーザー光源が必要です。 したがって、単一周波数を生成したり、特定の範囲内で周波数を調整したりできる DPSS レーザーの開発が、新しい研究の方向性となっています。
微細構造およびファイバー DPSS レーザー: ファイバー技術と微細構造光学コンポーネントの進歩により、これらの新しいコンポーネントが DPSS レーザーに統合され、レーザーがよりコンパクトで効率的になり、より優れたビーム品質とより高い出力安定性を実現できます。

DPSS レーザーの最新の開発は、複数の分野での応用の可能性が常に拡大していることを示しており、世界の DPSS レーザー市場は今後数年間成長し続けると予想されています。

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