15年前斯图加特大学Adolf Giesen博士以及工作团队发明了碟片激光器,德国DG公司和他们合作后,生产各种功率的商业用途的碟片激光器,功率从几瓦到几千瓦。
主要优点:
功率和脉冲能量比棒状、光纤 、片状
更高效的频率转换腔体
DG碟片激光器原理图和产品图
1、碟片激光晶体
碟片激光关键技术就是薄的激光晶体能确保高效均匀的冷却。我们不仅为实验室提供产品,也为OEM客户按他们操作要求需要的规格定制碟片激光晶体。
标准的材料是掺杂浓度5-7%的Yb:YAG,表面性状为平面或者焊接,晶体边缘倾斜是防止放大自发辐射(ASE)
技术
激光碟片焊接在镀金的铜钨合金的散热片上,用于固定和热传导,散热片底部被水浸泡冷却,水是TDM水喷嘴提供,水密封在一个直接11mm厚度1mm的O型环中,散热片用3个M2x5mm螺纹固定。
每个碟片出厂前都在多模和基模腔测试过,典型的泵浦光斑尺寸是匹配理想应用,每个默认直径是3mm,每个碟片都提供以下数据信息:
1、掺杂浓度、厚度、楔子、孔径、最优泵浦光斑尺寸、内部碟片数量
2、W/O激光工作的双半径曲率干涉测量正交平面
3、荧光、多模和基模信息
4、备注
多泵浦光斑尺寸小于理论6mm值,导致接口缺陷和不能满足客户要求
1)、TD12
晶体直径12mm,光瞳9mm,晶体厚度200μm,型号有TD12-5-P,TD12-5-W,TD 12-7-P,TD12-7-W
A、激光碟片TD12-5-P
材料: | Yb:YAG |
掺杂浓度: | 5% |
厚度: | 0.28 mm |
形状: | 球面 |
曲率半径: | 典型> 10 m, 凹面或者平面. 详细请参阅产品说明 |
平行度: | ∠100 µrad |
孔径: | 直径8 mm. |
AR膜: | R@1030 nm < 0.1 % |
HR膜: | R@1030 nm, 0° > 99,9 % |
| R@940 nm 用于 TDM 1.0 |
同轴度: | 正交 +/- 0.5 |
激光操作:泵浦功率限定
按照泵浦功率除以泵浦面积,基模最大推荐脉冲功率密度是4KW/cm2,多模是6KW/cm2,正常工作条件下泵浦功率不能大于功率密度。在激光工作或者不工作情况下,以这样的泵浦功率密度碟片能够连续工作,防止激光腔的突然被破坏,最大泵浦功率是由泵浦光斑尺寸决定。
激光工作:变形
在激光工作时,碟片外形变化主要因为散热片的弯曲,散热片变为凸形。光焦度的变化的经验公式:
-0.1m-1 per 100W
光焦度计算公式是2/Rcc,Rcc是碟片的曲率半径。在碟片设计时,碟片表面的温度变化已确定。经过在碟片上反射后,产生非球面的相位分布。下图表示两个碟片外形变化,泵浦功率密度是4KW/cm2。
B、TD12-7-P
材料: | Yb:YAG |
掺杂浓度: | 7% |
厚度: | 0.215mm |
形状: | 球面 |
曲率半径: | 典型> 2…5 m, 凹面. 详细请参阅产品说明 |
平行度: | ∠100 µrad |
孔径: | 直径8 mm. |
AR膜: | R@1030 nm < 0.1 % |
HR膜: | R@1030 nm, 0° > 99,9 % |
| R@940 nm 用于 TDM 1.0 |
同轴度: | 正交 +/- 0.5 |
激光操作:泵浦功率限定
按照泵浦功率除以泵浦面积,基模最大推荐脉冲功率密度是4KW/cm2,正常工作条件下泵浦功率不能大于功率密度。在激光工作或者不工作情况下,以这样的泵浦功率密度碟片能够连续工作,防止激光腔的突然被破坏,最大泵浦功率是由泵浦光斑尺寸决定。
激光操作:变形
在激光工作时,碟片外形变化主要因为散热片的弯曲,散热片变为凸形。光焦度的变化的经验公式:
泵浦光斑直径>4mm时-0.05m-1 per 100W,
泵浦光斑直径大约3mm时-0.1m-1 per 100W
光焦度计算公式是2/Rcc, Rcc是在激光不工作时测量出的碟片的曲率半径。在碟片设计时,碟片表面的温度变化已确定。经过在碟片上反射后,产生非球面的相位分布。下图表示两个碟片外形变化,泵浦功率密度是4KW/cm2。