마이크로 칩 레이저는 레이저 다이오드로 펌핑되는 소형 고체 펄스 레이저로, 고도로 도핑된 결정 물질을 가이드 미디어로 사용한다. 구멍 길이는 일반적으로 밀리미터 범위 내이다.작은 구멍 길이가 있기 때문에, 그것은 크게 공명 구멍에서 광자의 수명을 단축, 레이저의 짧은 펄스 너비 출력을 달성 하는 것을 더 쉽게. 게다가 빔 품질은 좋고, 레이저 밝기는 높습니다.그리고 단일 경사 모드 단일 주파수 레이저 출력 또한 달성 할 수 있습니다.바로 이 특성 때문에 이 유형의 레이저는 매우 컴팩트한 구조, 긴 수명, 그리고 대량 생산이 쉽습니다.
현재 마이크로 칩 레이저의 정의는 특히 명확하지 않습니다. 일반적으로 마이크로 칩 레이저는 수동 Q 스위치, 하위 나노 초인,고 최고 전력 마이크로 고체 상태 레이저그러나이 정의는 일반적으로 Nd: YAG 및 Nd: YVO4와 같은 가이드 매체와 마이크로칩 레이저를 가리키며 포괄적이지 않습니다. 예를 들어,Er 유리로 만든 수동 Q 스위치 마이크로 고체 레이저, sub nanoseconds의 정의는 펄스 폭이 일반적으로 5 ns 정도이기 때문에 매우 정확하지 않습니다. 또한 레이저 제조 수준의 반복적인 업그레이드와 함께,점점 더 컴팩트하고 소형화 된 활발하게 Q 스위치된 좁은 펄스 폭의 마이크로 솔리드 스테이트 레이저가 도입 될 것입니다.마이크로 칩 레이저는 높은 비용 효율성과 소형 구조를 가지고 있으며 레이저 거격, LiDAR,레이저 처리, 레이저 씨 소스, 바이오 의학, 레이저 인덕션, 라만 분광 검출, 질량 분광학 및 과학 연구.
마이크로 칩 레이저의 주요 응용
마이크로 칩 레이저는 컴팩트한 구조, 높은 안정성 및 우수한 비용 효율성으로 인해 대규모 산업용 애플리케이션에 매우 적합합니다.
반도체 레이저, 모든 고체 레이저, 섬유 레이저 등을 포함한 모든 유형의 레이저는 거리를 측정하는 분야에서 널리 사용됩니다.미시칩 레이저의 장점은: 작은 크기, 가벼운 무게, 넓은 온도 운영 범위 및 높은 최고 전력.이러한 특징은 마이크로 칩 레이저가 극단적인 사용 환경에서 방출 시스템의 가장 중요한 구성 요소로 작용 할 수 있습니다., 매우 컴팩트한 장비에 통합되어 상대적으로 긴 거리를 감지 할 수 있습니다. 현재 레이저 원격 측정기는 높은 안전, 긴 측정 거리의 추세로 발전하고 있습니다.높은 정확성이전 세대의 원격 측정기에서 방출되는 레이저는 인체 눈에 안전하지 않다고 간주되며 망막을 쉽게 손상시킬 수 있습니다.사용에 매우 불리한소형화되고 매우 신뢰할 수 있는 1535nm 마이크로 칩 레이저의 적용은 원격 측정기에 점점 더 널리 퍼지고 있으며, 그것의 보편적 인화는 피할 수없는 추세입니다.
최근 몇 년 동안 Er 유리 기반의 1535nm 안경 안전 레이저에 대한 수요는 날이 갈수록 증가하고 있습니다.극히 엄격한 온도 범위 (일반적으로 -40 °C-60 °C 사이) 가 필요하며 매우 작고 매우 가벼운 패키지가 필요합니다., 중국 1535nm 마이크로칩 레이저의 다양한 품질 지표는중국 1535 nm 눈 안전 범위 레이저 제품과 마찬가지로, 단일 펄스 에너지 200μJ, 반복 주파수 10 Hz 및 펄스 너비 5 ns의 레이저 모듈은 10 g 이하의 무게와 25 mm의 길이를 가질 수 있습니다.300의 단일 펄스 에너지의 레이저 모듈μJ 무게는 12g 미만이고 길이는 35mm입니다. 자료에 따르면 중국 1535nm 인간 눈 안전 레이저는 -40 °C-60 °C의 극한 온도에서 테스트를 쉽게 통과했습니다.그리고 그 품질 지표는 비슷한 외국 제품보다 낫습니다.또한, 1 kHz 이상의 높은 반복 속도 요구 사항이있는 1535 nm 안경 안전 범위 레이저에 대해, 중국 레이저는 40 μJ 이상의 단일 펄스 에너지 출력을 가질 수 있습니다.소형 레이저 원격 측정기는 주로 네 부분으로 구성됩니다.: 레이저 방출 모듈, 광적 송수신 시스템, 레이저 수신 시스템, 신호 처리 시스템.인간 눈 안전 범위 시스템은 수백 μJ의 에너지를 가진 1535nm 레이저를 생성하기 위해 Er 유리 고체 레이저를 사용합니다.이 시스템은 InGaAs APD를 신호 검출과 TDC를 비행 시간 측정으로 사용하여 정확한 거리 정보를 얻습니다.
3D 리더단점 리다르와 다릅니다. 목표물의 존재와 거리를 감지하는 것 외에도그것은 또한 목표가 무엇인지의 문제를 해결하기 위해 스캔 시스템 또는 배열 이미지 시스템을 사용해야합니다레이저 이미징 레이더는 지질학 및 농업 및 산림 분야에서 광범위한 응용 시장을 가지고 있으며 군사 목표 인식 및 추적, 건축 설계 및 계획,자원 탐사, 보안 검색 및 구조 및 다른 많은 분야. 현재,활성 Q 스위치 좁은 펄스 너비 레이저와 수동 Q 스위치 하위 나노초 레이저 부품 및 시스템은 3D LiDAR에 매우 적합합니다..
고전력 섬유 레이저와 모든 고체 레이저와 달리, 마이크로 칩 레이저는 단단하고 부서지기 쉬운 재료의 마이크로 가공 분야에 더 적합합니다.마이크로 기계 시스템은 더 작은 크기로 발전하고 있습니다., 가벼운 무게, 더 정밀한 가공 성능. 단단하고 부서지기 쉬운 재료를 처리하는 데 사용되는 전통적인 레이저는 나노초 레이저로, 펄스 폭은 일반적으로 5 ns 이상입니다.큰 크기, 높은 환경 요구 사항, 낮은 안정성, 그리고 중요한 열 효과. 많은 재료에 대한 처리 효과는 이상적이지 않습니다.비록 피코 초초 및 페르토 초초 레이저는 좋은 마이크로 기계 처리 성능을 가지고 있지만, 그들은 비싸고 부피가 크다. 높은 전력, 높은 반복 속도 하 nanosecond 레이저는 높은 비용 효율을 가진 준 초고속 레이저의 한 종류입니다.피코세컨드 레이저의 처리 정확성과 일반 나노세컨드 레이저의 가격 우위를 결합합니다.그들은 정밀 미세 가공 분야에서 광범위한 응용 가능성을 가지고 있으며 산업 고객들에게 매우 선호됩니다.
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