Toptica ühesageduslike pooljuhtlaserite remont

Toptica TopWave 405 on ülitäpne ühepooljuhtsageduslaser väljundlainepikkusega 405 nm (lähi-UV) ja seda hinnatakse laialdaselt biokuvamise (näiteks STED-mikroskoopia), valguspaaride, kvantoptika, holograafia ja täppisspektroskoopia valdkonnas. Selle peamised eelised on kitsas joone laius (<1 MHz), kõrge lainepikkuse stabiilsus (<1 pm) ja madala müratasemega omadused, mis sobivad teadusuuringuteks ja tööstuslikeks stsenaariumideks, kus laseri jõudlusele esitatakse äärmiselt kõrged nõuded.

2. Omadused

Ühesageduslik väljund

Kasutades **välise õõnsusega diferentsiaallaseri (ECDL)** disaini koos võrega, saavutatakse tagasiside abil ühe pikisuunalise mooduli töö, tagades kitsa joonelaiuse ja madala faasimüra.

Kõrge lainepikkuse stabiilsus

Sisseehitatud PZT (piesoelektriline keraamika) teleskoop ja temperatuuri reguleerimine (TEC) lainepikkuse lukustamise ja pikaajalise stabiilsuse saavutamiseks.

Madal müratase

Madala müratasemega vooluajami ja aktiivse sageduse stabiliseerimise tehnoloogia (näiteks Pound-Drever-Halli sageduslukk) kasutamine müra intensiivsuse ja baassageduse vähendamiseks.

Häälestatavus

Võre nurga või voolu/temperatuuri muutuste reguleerimise abil saavutatakse pidev teleskoop GHz vahemikus, mis sobib spektraalseteks skaneerivateks katseteks.

III. Struktuurne koostis

Top Wave 405 põhistruktuuri saab jagada järgmisteks põhimooduliteks:

1. Laserdispersioon (LD)

405 nm pooljuhtlaserkiip (näiteks GaN-põhine laserdiood) peamise valgusallikana.

TEC temperatuuri reguleerimine tagab, et dispersioon töötab optimaalsel temperatuuril (tavaliselt ~25 °C), et vältida lainepikkuste vahemikku.

2. Välise õõnsuse tagasisidesüsteem

Juhtiv võre (Littrow või Littman-Metcalfi struktuuriga): kasutatakse lainepikkuse valikuks ja ühesagedusliku tagasiside saamiseks.

PZT ajam: resti resti nurk täpse lainepikkusega kiu saavutamiseks.

3. Optiline isolatsioon ja režiimi juhtimine

Faraday isolaator: hoiab ära tagasivalguse häirete laseri stabiilsuse osas.

Režiimi sobitamise tabel: optimeerib kiire kvaliteeti ja tagab TEM00 režiimi väljundi.

4. Elektrooniline juhtimissüsteem

Madala müratasemega vooluajam: tagab stabiilse LD-pumba voolu.

PID temperatuuri juhtimisahel: reguleerib täpselt laseri dispersiooni ja võre temperatuuri.

Sageduslukustusmoodul (valikuline): näiteks PDH stabiilne sagedus, mida kasutatakse ülikitsaste joonelaiuse rakenduste jaoks.

5. Väljundühendus ja jälgimine

Osaliselt peegeldav väljundpeegel: laseri ekstraheerimine, säilitades samal ajal õõnsustevahelise tagasiside.

Fotodioodi (PD) jälgimine: laseri võimsuse ja režiimi stabiilsuse reaalajas tuvastamine.

IV. Levinumad vead ja hooldusnipid

1. Laseri väljundvõimsust ega võimsuse langust ei esine

Võimalikud põhjused:

Laserkiirguse kahjustus (ESD lagunemine või vananemine).

Praeguse draivi rike (näiteks toitemooduli kahjustus).

Võre remont (mehaaniline vibratsioon põhjustab tagasiside rikke).

Hooldusideed:

Kontrollige, kas ajami vool on normaalne (vt käsitsi seadistusväärtust).

Kasutage võimsusmõõturit, et kontrollida, kas LD kiirgab valgust (vajalik on ohutuskaitse).

Välise õõnsuse tagasiside tagamiseks reguleerige võre nurka uuesti.

2. Lainepikkuse ebastabiilsus või moodi hüppamine

Võimalikud põhjused:

Temperatuuri reguleerimise rike (TEC rike või termistor).

Mehaaniline lõtvus (PZT või rest ei ole kindlalt kinnitatud).

Väline vibratsioon või lõpphäiring.

Hooldusideed:

Kontrollige, kas TEC-i seatud temperatuur vastab tegelikule temperatuurile.

Kollageeni optiline platvorm keskkonnavibratsiooni vähendamiseks.

Kasutage jälgimiseks ja vajadusel uuesti määramiseks lainepikkuse mõõturit.

3. Teleskoopi või teleskoobi ulatust ei õnnestunud seadistada

Võimalikud põhjused:

Ebapiisav PZT pingevahemik (ajami vooluahela rike).

Restid on mehaaniliselt kinni jäänud (ebapiisav määrimine või konstruktsiooni deformatsioon).

V. Ennetavad hooldusmeetmed

Puhastage optilisi komponente regulaarselt

Režiimi stabiilsuse mõjutamise vältimiseks puhastage võre ja väljundpeegli veevaba etanooli ja ülipuhtaid vatitupsusid.

Kontroll ja temperatuuri reguleerimine

Veenduge, et TEC on tolmuvaba ja ventilaator töötab normaalselt.

Antistaatiline kaitse (ESD)

Laserkahjustuste vältimiseks kandke töötamise ajal antistaatilist käepaela.

Keskkonnakontroll

Säilitage konstantne temperatuur (±1 °C) ja madala vibratsiooniga keskkond ning vajadusel kasutage optilist isolatsiooniplatvormi.

Regulaarne kokkulepe

Kasutage lainepikkuse mõõturit ja võimsusmõõturit väljundi korraldamiseks, et tagada pikaajaline stabiilsus.

VI. Kokkuvõte

TopWave 405 ühesageduslik laser oma stabiilsuse ja kitsa joonelaiusega on ideaalne valik teadusuuringuteks ja tipptasemel tööstusrakendusteks. Regulaarne hooldus, keskkonnakontroll ja õiged rikete diagnoosimise meetodid on pikaajalise ja usaldusväärse töö tagamise võtmeks. Keeruliste probleemide (näiteks sageduse lukustuse rike või laseri kahjustus) korral on soovitatav võtta ühendust meie tehnilise meeskonnaga, et vältida telefoni lahtivõtmisest tulenevaid edasisi kahjustusi.