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532NM DPSSレーザーシステムの熱負荷計算とチラーの選択

The 532NMグリーンレーザー¹ 科学研究で広く使用されています, 産業処理, 輝度と視界が高いための医療アプリケーション. そのコアテクノロジーはに基づいていますダイオードポンプ固体状態 (DPSS) 私たちは何をしますか², 周波数倍率を使用して、1064nm赤外線を532nmの緑色の光に変換します. 動作中, レーザーは熱を生成します, そして、この熱出力を正確に推定することは、効果的な冷却システムを設計するために不可欠です. この記事では、532NMレーザーの作業原則を調査し、それらを計算します熱生成³.

1. 532nmレーザーの作業原則

コンテンツ 隠れる

1 1. 532nmレーザーの作業原則

1.1 1.1 DPSSレーザー構造と動作

3.2 3.2 CoolingStyleの冷却ソリューション

4 4. ミニチュアロータリー冷凍コンプレッサーの世界的パイオニア

1.1 DPSSレーザー構造と動作

532NMレーザーは通常、使用します DPSSテクノロジー⁴, 次の手順で構成されています:

ポンピングプロセス: 808nmレーザーダイオード (LD) ポンプソースとして機能します, エキサイティングなnd:うん (ネオジムドープYttriumアルミニウムガーネット) またはnd:yvo4 (ネオジムドープ式Yttrium orthovanadate) 結晶.
1064NMレーザー生成: ポンプの光は結晶によって吸収されます, ネオジムイオンを引き起こします (nd³⁺) より高いエネルギー状態に移行します. 彼らが基底状態に戻るとき, 刺激された放出が生成されます 1064NM赤外線レーザー光⁵.
周波数倍: 1064NMレーザーは、非線形光学結晶を通過します (KTPなど, リン酸カリウム), 経験している第二高調波生成 (shg)⁶ 波長を半分にし、生成します 532NMグリーンライト⁷.

1.2 532NMレーザーの特性

高い明るさ: 532NMグリーンライト⁷ 人間の視覚感度のピークに近い (\〜555nm), それを非常に目に見えるようにします.
幅広いアプリケーション: 蛍光励起で使用されます, レーザーアライメント, レーザーディスプレイ, 医療治療, および科学機器.
効率の制限: 非線形変換プロセスのため, 通常、全体的な電気的効率は範囲です 10% に 20%.

2. 532NMレーザーの熱生成計算

レーザーの総熱出力は主に効率損失⁸ さまざまなシステムコンポーネントで. 基本的な式はです:

Qtotal = Pinput −P532

どこ:

Pinput は電気入力電力です (W)
P532 は 532nm レーザーの出力パワーです (W)

2.1 主要な熱源

ソース	損失メカニズム	典型的な効率	熱寄与
レーザーダイオード	808NM電気から光への変換	50%	非vertedエネルギーは熱を発生させます
レーザークリスタル	808NMから1064NM変換	75.9%	量子欠陥損失 (808/1064)
周波数倍	1064NMから532NM変換	50%	未確認の1064nm光は熱として吸収されます

2.2 熱生成の例の計算

Pinput = 1Wの入力電力を仮定します, のレーザーダイオード効率を備えています 50% そしてa 周波数倍⁹ の効率 50%, 計算は次のように進行します:

808NMポンプ電源: p808 = 0.5imespinput = 0.5w
1064NMレーザーパワー (量子欠損損失を考慮します): P1064 = 0.759IMSP808 = 0.3795W
532NM出力電力 (と 50% 倍増効率): P532 = 0.5IMSP1064 = 0.18975W
総熱発生: Qtotal = 1W − 0.18975W = 0.81025W

3. 532NMレーザーの熱管理

3.1 一般的な冷却方法

空冷: ファンを使用して気流を増やし、熱を効率的に放散します.
水冷システム¹⁰: 高出力レーザーに適しています, 強化された熱散逸を提供し、安定した動作温度を維持します.
TEC (熱電冷却)¹¹: Peltierモジュールを使用して、正確な温度制御を行います, 多くの場合、コンパクト精密機器に適用されます.

3.2 CoolingStyleの冷却ソリューション

精密温度制御のリーダーとして, CoolingStyleは、532NMレーザーアプリケーション向けに最適化された高性能チラーを提供します:

Q580シリーズチラー¹²: 高精度温度制御 (±0.1℃), 実験室および産業用レーザーアプリケーションに最適です.

M160シリーズチラー: 高出力レーザー冷却用に設計されています, 優れた熱散逸を提供します.

特定のレーザーシステムに合わせたカスタム冷却ソリューション用, 最適な熱管理を確認するには、技術チームに連絡してください.

4. ミニチュアロータリー冷凍コンプレッサーの世界的パイオニア

532NMレーザー¹³ 利用する DPSSテクノロジー⁴, 808nmのポンプ光を1064nmに変換し、その後周波数を2倍にして緑色の光を生成します. 複数の効率損失のため, それらの典型的な電気から光への変換効率は存在しています 10% に 20%. 熱管理は非常に重要です, 入力電力のほとんどはレーザー出力ではなく熱に変換されるため. 冷却スタイル¹⁴ 最適な温度制御を維持することにより、安定した効率的なレーザー動作を確保するための特殊な冷却ソリューションを提供します.