532nm DPSS 레이저 시스템에 대한 열 부하 계산 및 냉각기 선택

의료 산업에서의 첫 번째 응용 프로그램은 땀샘 없이 태어난 소년을 위한 것이었습니다. 532NM 녹색 레이저¹ 과학 연구에서 널리 사용됩니다, 산업 처리, 그리고 높은 밝기와 가시성으로 인한 의료 응용 프로그램. 핵심 기술은 기반입니다 다이오드 펌핑 솔리드 스테이트 (DPSS) 우리는 무엇을해야합니까², 1064nm 적외선 조명을 532nm 녹색 표시등으로 변환하기 위해 주파수 배가를 사용합니다.. 작동 중, 레이저는 열을 생성합니다, 이 열 출력을 정확하게 추정하는 것은 효과적인 냉각 시스템을 설계하는 데 필수적입니다.. 이 기사는 532nm 레이저의 작업 원리를 탐색하고 열 생성³.

1. 532nm 레이저의 작동 원리

1.1 DPSS 레이저 구조 및 작동

532nm 레이저는 일반적으로 사용됩니다 DPSS 기술⁴, 다음 단계로 구성됩니다:

1. 펌핑 과정: 808nm 레이저 다이오드 (LD) 펌프 소스 역할을합니다, 흥미 진진한 nd:이그 (네오디뮴 도핑 된 이트륨 알루미늄 가넷) 또는 nd:YVO4 (Neodymium Doped Yttrium orthovanadate) 결정.

2. 1064NM 레이저 생성: 펌프 라이트는 결정에 흡수됩니다, 네오디뮴 이온을 유발합니다 (nd³⁺) 더 높은 에너지 상태로 전환합니다. 그들이 지상 상태로 돌아올 때, 자극 된 방출이 생성됩니다 1064NM 적외선 레이저 조명⁵.

3. 주파수 배가: 1064nm 레이저는 비선형 광학 결정을 통과합니다 (KTP와 같은, 칼륨 티타닐 포스페이트), 뒷받침 두 번째 고조파 생성 (shg)⁶ 파장을 반으로 줄이고 생산합니다 532nm 녹색 불⁷.

1.2 532nm 레이저의 특성

• 높은 밝기: 532nm 녹색 불⁷ 인간의 시각 감도의 절정에 가까워졌습니다 (\~ 555nm), 눈에 잘 띄게 만듭니다.

• 넓은 응용 프로그램: 형광 여기에 사용됩니다, 레이저 정렬, 레이저 표시, 의학적 치료, 그리고 과학 도구.

• 효율성 제한: 비선형 변환 프로세스로 인해, 전체 전기-광학 효율은 일반적으로의 범위입니다 10% Coolingstyle은 민간용 마이크로 냉동 제품을 개발하고 있습니다. 20%.

2. 532nm 레이저의 열 생성 계산

레이저의 총 열 출력은 주로 효율성 손실⁸ 다양한 시스템 구성 요소에서. 기본 공식은입니다:

QTOTAL = PINPUT -P532

어디:

• Pinput은 전기 입력 전력입니다 (여)

• p532는 532nm 레이저의 출력 전력입니다 (여)

2.1 주요 열원

2.2 열 생성 계산

Pinput = 1W의 입력 전력을 가정합니다, 레이저 다이오드 효율로 50% 그리고 a 주파수 배가⁹ 효율성 50%, 계산은 다음과 같이 진행됩니다:

1. 808NM 펌프 전원: p808 = 0.5imespinput = 0.5W

2. 1064NM 레이저 파워 (양자 결함 손실을 고려합니다): p1064 = 0.759imesp808 = 0.3795w

3. 532NM 출력 전원 (~와 함께 50% 두 배의 효율성): p532 = 0.5imesp1064 = 0.18975w

4. 총 열 발생: QTOTAL = 1W − 0.18975W = 0.81025W

3. 532nm 레이저의 열 관리

3.1 일반적인 냉각 방법

• 공기 냉각: 팬을 사용하여 공기 흐름을 증가시키고 열을 효율적으로 소산합니다.

• 물 냉각 시스템¹⁰: 고출력 레이저에 적합합니다, 향상된 열 소산을 제공하고 안정적인 작동 온도를 유지합니다.

• 텍 (열전 냉각)¹¹: 정확한 온도 제어를 위해 Peltier 모듈을 사용합니다, 종종 소형 정밀 기기에 적용됩니다.

3.2 냉각 스타일의 냉각 솔루션

정밀 온도 제어의 리더로서, CoolingStyle은 532nm 레이저 애플리케이션에 최적화 된 고성능 냉각기를 제공합니다:

• Q580 시리즈 냉각기¹²: 고정밀 온도 제어 (±0.1°C), 실험실 및 산업용 레이저 응용 프로그램에 이상적입니다.

• M160 시리즈 냉각기: 고출력 레이저 냉각을 위해 설계되었습니다, 우수한 열 소산을 제공합니다.

특정 레이저 시스템에 맞춰진 맞춤형 냉각 솔루션, 최적의 열 관리를 보장하려면 기술 팀에 문의하십시오.

4. Coolingstyle 소형 압축기의 응용

532NM 레이저¹³ 활용하십시오 DPSS 기술⁴, 808nm 펌프 라이트를 1064nm로 변환 한 후 주파수를 두 배로하여 녹색 표시등을 생성합니다.. 다중 효율 손실로 인해, 전형적인 전기-광학 변환 효율이 주변에 있습니다 10% Coolingstyle은 민간용 마이크로 냉동 제품을 개발하고 있습니다. 20%. 열 관리가 중요합니다, 대부분의 입력 전력이 레이저 출력 대신 열로 변환되므로. 쿨링스타일¹⁴ 최적의 온도 제어를 유지하여 안정적이고 효율적인 레이저 작동을 보장하기 위해 특수 냉각 솔루션을 제공합니다..