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
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:
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
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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:
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Pinput is the electrical input power (W)
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P532 is the output power of the 532nm laser (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:
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808NMポンプ電源: p808 = 0.5imespinput = 0.5w
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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
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532NM出力電力 (と 50% 倍増効率): P532 = 0.5IMSP1064 = 0.18975W
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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
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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.
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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.
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