Вибір правильного джерела живлення для оптимальних лазерних характеристик Laser Focus World
Джерела енергії, пристосовані до конкретних вимог як лазера, так і застосування, забезпечують оптимальну роботу лазера.
Вибір правильного джерела живлення для оптимальної роботи лазера
Джерела енергії, пристосовані до конкретних вимог як лазера, так і застосування, забезпечують оптимальну роботу лазера.
Джеррі Р. Хоббс, заступник редактора з технологій
Джерела живлення відповідають як за регулярну роботу, так і за довговічність лазерів. Електричний струм і відповідна величина напруги перетворюються компонентами та схемами джерела живлення на надійне джерело енергії для роботи лазерної системи. Конкретні лазерні конструкції вимагають жорсткого контролю та послідовної роботи своїх джерел живлення.
Цього місяця Product Focus вивчає технічні характеристики продуктивності джерел живлення для діодних, твердотільних та газових лазерів та пропонує вказівки щодо узгодження джерел живлення з конкретними лазерами та додатками. У той час як багато виробників лазерів виробляють власні блоки живлення, інші визнають, що деякі користувачі, особливо OEM-виробники, хочуть придбати не запатентовані джерела живлення, щоб налаштувати ефективність лазера для конкретних застосувань, таких як телекомунікації, медицина та промисловість. * Лазерні інженери часто працюють з торговою потужністю -постачання виробників для розробки нових пристроїв для дослідницького ринку.
Пристосування пристрою до лазерного типу
Конструкції джерел живлення вимагають різних комбінацій схем та компонентів, щоб відповідати вимогам різних лазерних застосувань. Жодна конструкція блоку живлення не може бути оптимізована для використання з усіма типами лазерів. Наприклад, певні діодні лазери можуть регулюватися температурою за допомогою джерела живлення, щоб випромінювати виключно на вибраних довжинах хвиль. Подібним чином, одним діодним лазером можна керувати одним типом джерела живлення для роботи в режимі CW та іншим видом для імпульсної роботи. Однак ці приклади не відповідають дійсності для більшості твердотільних лазерів з накачуванням лампами та для газових лазерів, які потребують більш складних конструкцій джерел живлення, специфічних для пристрою.
Джерела живлення для діодних лазерів часто називають драйверами. Для діодних лазерів з вузькою лінією потрібні драйвери з низьким рівнем шуму. Потужні діодні решітки отримують найвищий рівень струму та напруги. Для діодних лазерів з безперервною хвилею потрібен постійний струм, тоді як для імпульсних або модульованих діодних лазерів потрібні драйвери, які точно подають електроенергію за часом, щоб оптичний імпульс був послідовним.
Твердотільні лазери з ламповою накачкою використовують джерела живлення для керування спалахами таким чином, щоб їх можна було порівняти з газовими лазерами. Комутаційні конструкції джерел живлення, такі як конденсаторні джерела живлення, що використовуються для лампових твердотільних лазерів та ексимерних лазерів, стали більш гнучкими завдяки пультам дистанційного керування за допомогою комп’ютерів, модульності схеми, вищій швидкості комутації та більшим можливостям обробки.
Газові лазери, такі як вуглекислий газ (CO2), можуть використовувати конструкції імпульсних джерел живлення, загальні для твердотільних лазерів, але з набагато вищими напругами та більшою тривалістю електричних імпульсів (див. Рис. 1). Деякі ексимерні лазери використовують більш традиційні конструкції постійного струму (постійного струму), які можна спростити до високовольтного трансформатора, випрямляча та лінійного фільтра. Волноводні CO2-лазери можуть використовувати радіочастотні (РЧ) коливані джерела постійного струму.
Інноваційні електронні пристрої, такі як біполярні транзистори із ізольованими затворами та регулятори з комутованим резистором, та розумне використання специфічних інтегральних схем служать для підвищення гнучкості живлення діодних, твердотільних та газових лазерів. Загалом конструкції джерел живлення продовжують вдосконалюватися у міру вдосконалення окремих компонентів.