Was ist ein CW-DPSS-Laser? Definitionsübersicht

Dauerstrich (CW):Dies bezieht sich auf den Betriebsmodus des Lasers. Im CW-Modus sendet der Laser einen gleichmäßigen, konstanten Lichtstrahl aus, im Gegensatz zu gepulsten Lasern, die Licht in Stößen aussenden. CW-Laser werden eingesetzt, wenn eine kontinuierliche, gleichmäßige Lichtleistung erforderlich ist, beispielsweise beim Schneiden, Schweißen oder Gravieren.

Diodenpumpen:Bei diodengepumpten Lasern wird die Energie zur Anregung des Lasermediums von Halbleiterlaserdioden geliefert. Diese Dioden emittieren Licht, das vom Lasermedium absorbiert wird, die darin enthaltenen Atome anregt und ihnen ermöglicht, kohärentes Licht zu emittieren. Das Diodenpumpen ist im Vergleich zu älteren Pumpmethoden wie Blitzlampen effizienter und zuverlässiger und ermöglicht kompaktere und langlebigere Laserdesigns.

Festkörperlaser:Der Begriff „Festkörper“ bezieht sich auf die Art des im Laser verwendeten Verstärkungsmediums. Im Gegensatz zu Gas- oder Flüssigkeitslasern verwenden Festkörperlaser ein festes Material als Medium. Dieses Medium ist typischerweise ein Kristall, wie Nd:YAG (Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat) oder Rubin, dotiert mit Seltenerdelementen, die die Erzeugung von Laserlicht ermöglichen. Der dotierte Kristall verstärkt das Licht und erzeugt so den Laserstrahl.

Wellenlängen und Anwendungen:DPSS-Laser können je nach Art des im Kristall verwendeten Dotierungsmaterials und Laserdesign bei unterschiedlichen Wellenlängen emittieren. Beispielsweise verwendet eine gängige DPSS-Laserkonfiguration Nd:YAG als Verstärkungsmedium, um eine Laserwelle bei 1064 nm im Infrarotspektrum zu erzeugen. Dieser Lasertyp wird häufig in industriellen Anwendungen zum Schneiden, Schweißen und Markieren verschiedener Materialien eingesetzt.

Vorteile:DPSS-Laser zeichnen sich durch hohe Strahlqualität, Effizienz und Zuverlässigkeit aus. Sie sind energieeffizienter als herkömmliche, mit Blitzlampen betriebene Festkörperlaser und bieten dank der Langlebigkeit von Diodenlasern eine längere Lebensdauer. Sie erzeugen zudem sehr stabile und präzise Laserstrahlen, was für detaillierte und hochpräzise Anwendungen entscheidend ist.

→ Weiterlesen:Was ist Laserpumpen?

Hauptanwendungen von CW-Dioden-gepumpten Festkörperlasern:

1.Laser-Diamantschneiden:

Der G2-A-Laser nutzt eine typische Konfiguration zur Frequenzverdopplung: Ein Infrarot-Eingangsstrahl mit 1064 nm wird beim Durchgang durch einen nichtlinearen Kristall in eine grüne 532-nm-Welle umgewandelt. Dieser Prozess, bekannt als Frequenzverdopplung oder Erzeugung der zweiten Harmonischen (SHG), ist eine weit verbreitete Methode zur Erzeugung von Licht mit kürzeren Wellenlängen.

Durch die Verdoppelung der Lichtfrequenz eines 1064-nm-Lasers auf Neodym- oder Ytterbiumbasis kann unser G2-A-Laser grünes Licht bei 532 nm erzeugen. Diese Technik ist unerlässlich für die Herstellung grüner Laser, die häufig in Anwendungen von Laserpointern bis hin zu hochentwickelten wissenschaftlichen und industriellen Instrumenten eingesetzt werden und auch im Bereich des Laserdiamantschneidens beliebt sind.

2. Materialverarbeitung:

 Diese Laser werden häufig in der Materialbearbeitung eingesetzt, beispielsweise zum Schneiden, Schweißen und Bohren von Metallen und anderen Materialien. Ihre hohe Präzision macht sie ideal für komplexe Designs und Schnitte, insbesondere in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Elektronikindustrie.

3. Medizinische Anwendungen:

Im medizinischen Bereich werden CW-DPSS-Laser für Operationen eingesetzt, die hohe Präzision erfordern, beispielsweise bei Augenoperationen (z. B. LASIK zur Sehkorrektur) und verschiedenen zahnmedizinischen Eingriffen. Ihre Fähigkeit, Gewebe präzise anzugreifen, macht sie für minimalinvasive Operationen wertvoll.

4. Wissenschaftliche Forschung:

Diese Laser werden in zahlreichen wissenschaftlichen Anwendungen eingesetzt, darunter Spektroskopie, Particle Image Velocimetry (eingesetzt in der Strömungsdynamik) und Laser-Scanning-Mikroskopie. Ihre stabile Leistung ist für präzise Messungen und Beobachtungen in der Forschung unerlässlich.

5. Telekommunikation:

Im Bereich der Telekommunikation werden DPSS-Laser in Glasfaser-Kommunikationssystemen eingesetzt, da sie einen stabilen und konsistenten Strahl erzeugen können, der für die Datenübertragung über große Entfernungen mittels Glasfasern erforderlich ist.

6. Lasergravur und -markierung:

Dank ihrer Präzision und Effizienz eignen sich CW-DPSS-Laser zum Gravieren und Markieren einer Vielzahl von Materialien, darunter Metalle, Kunststoffe und Keramik. Sie werden häufig für Barcodes, Seriennummern und die Personalisierung von Gegenständen verwendet.

7. Verteidigung und Sicherheit:

Diese Laser werden in der Verteidigung zur Zielbestimmung, Entfernungsmessung und Infrarotbeleuchtung eingesetzt. Ihre Zuverlässigkeit und Präzision sind in diesen anspruchsvollen Umgebungen von entscheidender Bedeutung.

8. Halbleiterherstellung:

In der Halbleiterindustrie werden CW-DPSS-Laser für Aufgaben wie Lithografie, Tempern und die Inspektion von Halbleiterwafern eingesetzt. Die Präzision des Lasers ist entscheidend für die Erzeugung der Mikrostrukturen auf Halbleiterchips.

9. Unterhaltung und Präsentation:

Sie werden auch in der Unterhaltungsindustrie für Lichtshows und Projektionen verwendet, wo ihre Fähigkeit, helle und konzentrierte Lichtstrahlen zu erzeugen, von Vorteil ist.

10. Biotechnologie:

In der Biotechnologie werden diese Laser beispielsweise zur DNA-Sequenzierung und Zellsortierung eingesetzt, wo ihre Präzision und kontrollierte Energieabgabe von entscheidender Bedeutung sind.

11. Messtechnik:

Für präzise Messungen und Ausrichtungen im Ingenieur- und Bauwesen bieten CW-DPSS-Laser die nötige Genauigkeit für Aufgaben wie Nivellierung, Ausrichtung und Profilerstellung.