Princip i primjena velike snage HE-NE lasera

On-ne laserJedan je od najranijih plinskih lasera za postizanje kontinuiranog izlaza. Proizvodi stabilan crveni laserski izlaz na talasnoj dužini od 632,8 nanometara kroz izlaganje mješavine helijuma (HE) i Neona (ne) gasova.

Rani helijum-neonski laseri imali su snagu samo milijata, ali sa prednostima kao što su kvalitet visoke grede, dobru koherentnost i dug život, brzo su postali standardni izvor svjetlosti za naučno istraživanje i industrijsko mjerenje. Sa tehnološkim napretkom, neonski laseri (poput stotina milikati) postepeno su realizirani optimizacijom strukture pražnjenja, rezonantnom rezonalnom dizajnu u šupljini i omjeru plina i prošireni su na aplikacije u preciznom obradu, interferometru i drugim poljima. Još je jedan od klasičnih predstavnika plinskih lasera.

Helijum-neonski laseri (HE-NE laseri) imaju nezamjenjivu vrijednost u naučnom istraživanju, industriji i medicinskim poljima zbog velike stabilnosti, odličnog kvaliteta grede i dugim životom. U usporedbi s drugim laserima, kao što su co₂ laseri (visokih energije, ali loš kvalitete snopa) i poluvodičke lasere (male veličine, ali neonske lasere), helijum-neonski laseri izmiče u monohromatičnosti, praktičnoj i frekvencijskoj stabilnosti za precizno mjerenje i optičke eksperimente. Pored toga, imaju jednostavnu strukturu, niski troškovi održavanja i ne zahtijevaju složeni sistem hlađenja, čineći ih pogodnim za dugoročnu stabilnu operaciju. Iako je teško natjecati se sa čvrstim ili vlaknastim laserima u pogledu moći, helijum-neon laseri i dalje imaju jedinstvene prednosti u niskim do srednjim napajanjem koje zahtijevaju kvalitetu visoke grede.

Poređenje sa drugim laserima

Princip visoke snage on-ne laser
1. Radni medij:
Mješoviti plin helijuma (HE) i helijum (ne) (ne) (tipični omjer 5: 1 ~ 10: 1) koristi se i zapečaćeno u staklenoj ili kvarcnoj cijevi za pražnjenje. Atomi helijum su uzbuđeni u metastabilnu državu (2¹S₀, 2³S₁ nivoe energije), a zatim se neonskim atomima uzbuđeni na visoku energetsku razinu (3s₂, 2s₂) od rezonantnog prenosa energije, čime se prenose na energiju.
2. Stimulirani zračenje i laserski izlaz:
Kada se ne prelazi neonski atomi sa nivoa energije od 3S₂ na 2p₄ energetski nivo, 632,8 Nm (crveni svetlo) fotonima, koji su pojačani povratnim informacijama kroz optičku rezonantnu šupljinu (Brewster prozor + visoko reflektivno ogledalo) da bi se formirao stabilan laserski izlaz.
3. Mehanizam za povećanje snage:
Increasing the discharge current, optimizing the gas pressure (1~10 Torr) and extending the resonant cavity length (>1 m) Može povećati izlaznu snagu, ali termički učinak i stabilnost načina rada moraju biti uravnotežene.

Ključne tehnologije visokog snage HE-NE lasera
1. Metode poboljšanja energije
(1) Optimizacija strukture cijevi za ispuštanje

Povećajte duljinu (više od 1 metra) i prečnika (8-10 mm) iscjepljenog cijevi za efikasno proširenje efektivne udaljenosti srednjeg pojačanja

Usvojiti segmentirani dizajn cijevi za ispuštanje za postizanje višestepenog pojačanja

Optimizirajte oblik elektrode (kao što je šuplja katoda) za poboljšanje uniformnosti pražnjenja

(2) optimizacija parametara plina

Precizno kontrolira omjer miješanja HE: NE (5: 1 do 10: 1)

Optimizirajte radni pritisak gasa (1-10 Torr) da uravnotežite efekte za dobitak i gašenje

Dodajte tragove argona (AR) za poboljšanje efikasnosti pražnjenja

(3) Poboljšanje metode uzbuđenja

Koristite RF pobudu (13,56MHz) umjesto tradicionalnog DC pražnjenja

Postignite Elektrodedno ispuštanje kako biste izbjegli zagađenje elektrode

Poboljšati efikasnost spajanja energije i povećajte gustinu snage za više od 30%

2. Rasprostranjenost topline i kontrola stabilnosti
(1) sistem termičkog upravljanja

Dizajn regulacije temperature ocijenjene temperature: Ispuštanje cijevi konstantna temperatura (± 0. 1 stepen) + rezonantna toplotna kompenzacija šupljine

Efikasna rješenje za disipaciju topline:

Water cooling (>100W / cm² Rasipacijski kapacitet)

Mikrochannel zračno hlađenje (kompaktni dizajn)

Primjena niskog termičkog materijala za proširenje (poput mikrokristalnog stakla)

(2) Tehnologija stabilizacije frekvencije

Rastvor za stabilizaciju aktivne frekvencije:

Stabilizacija frekvencije Zeena (stabilnost do 10⁻⁹)

Stabilizacija frekvencijske frekvencije zasićenja (jodna molekula molekula)

Stabilizacija pasivne frekvencije:

Ultra-niska dizajn šupljine za proširenje

Kompenzacija dvostruke parametra tlaka temperature

(3) suzbijanje vibracija

Aktivna platforma za izolaciju vibracija (6 stepeni kontrole slobode)

Rezonantna struktura krute potpore šupljine

Sistem kompenzacije vibracije u stvarnom vremenu

Primjena polja velike snage HE-Ne lasera
1. Primjena u industrijskim poljima
Preciznost i precizna preciznost
Semiconductor rezanje rezanja i mikrovara (koristeći visoko postavljanje tačnosti od 632.8nm talasne dužine)
Precizni sistem označavanja (nerazorno označavanje materijala osjetljivih na topline)
Tanki filmski merenje i kontrola debljine (preciznost mjerenja smetnji dostiže nivo nanometara)
②Enginering mjerenje i otkrivanje
Mjerenje veliku mjerenju zgrade (praćenje ravnanja mosta i izgradnje tunela)
Precizni senzor za preciznost (rezolucija bolji od 0. 1 μm)
Trodimenzionalno mjerenje morfologije (u kombinaciji s holografskom tehnologijom za postizanje otkrivanja mikrona)
Kontrola i automatizacija kvaliteta
Online otkrivanje dimenzija proizvoda montaže
Precizni sistem za pozicioniranje preciznog mehaničkog sklapanja
Optička detekcija površine optičke komponente (poput mjerenja radijusa zakrivljenosti sočiva))
2. Naučna istraživanja i medicinske aplikacije
①Sintian Istraživanje
Laserski interferometar (detekcija gravitacijskog vala, vibracijska analiza optičke platforme)
Sistem holografskog snimanja (dinamički holografski snimak i reprodukcija)
Spektroskopija Standardni izvor svjetlosti (atomska i molekularna istraživanja nivoa energije)
②biomedicine
Manipulacija i snimanje ćelija (laserska pinceta niske snage) tehnologija)
Fotodinamička terapija (istraživanje ciljane tumorske terapije)
Oftalmička hirurška pomoć (zavarivanje mrežnice i dijagnoza)
③Medicinska oprema
Izvor svjetla citometra protoka
CONFOCAL sistem osvjetljenja mikroskopa
Oprema za lasersku akupunkturu i fizioterapiju
3. Nacionalna obrambena i komunikacijska aplikacija
①dection i uputstvo
LiDAR core light source (atmospheric detection distance>10km)
Sistem treninga za simulaciju raketa
Podvodna laserska komunikacija (Plava-zelena istraživanja pretvorbe svjetla)
②Space tehnologija
Internelitinski komunikacijski izvor svjetla Beacon
Space ciljani u rasponu i praćenje
Gravitacijski crveni eksperimentalni referentni izvor svjetlosti
③Specijalne aplikacije
Kvantni komunikacijski eksperimentalni izvor svjetlosti
Eksperimentalna plazma fuzija nuklearne fuzije
Himing preciznosti visokoenergetske fizike
4. Ponovna područja aplikacije
①Quantum tehnologija
Eksperimentalni laserski hladni atomski eksperimentalni izvor hlađenja
Kvantni zapleteni sistem generacije države
②Nova energija
Fotonaponski materijalni karakteristike Istraživanje
Promatranje procesa elektroda za gorivo
③environmental Monitoring
Atmosferski zagađivač laserski spektar
Mjerenje daljinskog osjetljivog osjetljivog temperaturne polja

Ukratko, helium-neonski laseri pokazuju nezamjenjivu jedinstvenu vrijednost u scenarijima velike snage. U usporedbi s drugim laserima, laserima helije-neon mogu pružiti neusporedivu koherentnost i stabilnost u aplikacijama kao što su interferometrija i holografsko snimanje, što je teško za postizanje poluvodičkih lasera i laserima sa čvrstim stanjem.

Uz kontinuirane proboj u ključnim tehnologijama kao što su RF uzbuđenje i termalno upravljanje, helijum-neonski laseri s visokim energijom, igrat će veću ulogu u vrhunskoj poljima kao što su EUV Litografija otkrivanje i prostora kvantna komunikacija. Njegova integracija s optičkom tehnologijom vlakana može roditi novu generaciju visoko stabilnih prijenosnih sistema, a u polju biomedicine, hirurške primjene nakon poboljšanja električne energije vrijedi se veseliti. Uprkos konkurenciji novih lasera, helijum-neonski laseri nastavit će održavati nezamjenjivu poziciju u posebnim scenarijima koji "zahtijevaju ekstremne optičke performanse" i nastave promovirati inovativni razvoj preciznosti i vrhunske proizvodnje.

Podaci za kontakt:

Ako imate bilo kakve ideje, slobodno razgovarajte s nama. Bez obzira gdje su naši kupci i koji su naši zahtjevi, slijedit ćemo naš cilj da našim kupcima pružimo visoko kvalitetne, niske cijene i najbolju uslugu.