Toptica yksitaajuinen puolijohdelaserkorjaus

Toptican TopWave 405 on erittäin tarkka yksipuolijohdetaajuuslaser, jonka lähtöaallonpituus on 405 nm (lähi-UV). Laseria on arvioitu laajalti biokuvantamisen (kuten STED-mikroskopian), valoparien, kvanttioptiikan, holografian ja tarkkuusspektroskopian aloilla. Sen keskeisiä etuja ovat kapea viivanleveys (<1 MHz), korkea aallonpituuden vakaus (<1 pm) ja alhaiset kohinaominaisuudet, jotka sopivat tieteelliseen tutkimukseen ja teollisuustilanteisiin, joissa laserin suorituskykyvaatimukset ovat erittäin korkeat.

2. Ominaisuudet

Yksitaajuinen lähtö

Käytetään **Ulkoisen ontelon differentiaalilaseria (ECDL)** yhdistettynä hilaverkkoon takaisinkytkennän avulla toimivan yksittäisen pitkittäismoduulin toiminnan toteuttamiseksi, mikä varmistaa kapean viivanleveyden ja alhaisen vaihekohinan.

Korkea aallonpituuden vakaus

Sisäänrakennettu PZT (pietsosähköinen keraaminen) -teleskooppi ja lämpötilan säätö (TEC) aallonpituuden lukituksen ja pitkäaikaisen vakauden saavuttamiseksi.

Alhainen melutaso

Käyttämällä hiljaista virtaohjausta ja aktiivista taajuudenvakautustekniikkaa (kuten Pound-Drever-Hall-taajuuslukkoa) kohinan voimakkuuden ja taajuusperustan vähentämiseksi.

Viritettävyys

Säätämällä hilakulmaa tai virran/lämpötilan muutoksia saavutetaan jatkuva GHz-alueella toimiva teleskooppi, joka soveltuu spektraalisiin pyyhkäisykokeisiin.

III. Rakenteellinen koostumus

Top Wave 405:n ydinrakenne voidaan jakaa seuraaviin keskeisiin moduuleihin:

1. Laserdispersio (LD)

405 nm:n puolijohdelaser (kuten GaN-pohjainen laserdiodi) ensisijaisena valonlähteenä.

TEC-lämpötilan säätö varmistaa, että dispersio toimii optimaalisessa lämpötilassa (yleensä ~25 °C) aallonpituusalueen välttämiseksi.

2. Ulkoinen ontelon takaisinkytkentäjärjestelmä

Johtava hila (Littrow- tai Littman-Metcalf-rakenne): käytetään aallonpituuden valintaan ja yksitaajuiseen takaisinkytkentään.

PZT-toimilaite: ritilähilakulma tarkkuusaallonpituuskuidun saavuttamiseksi.

3. Optinen eristys ja tilan säätö

Faradayn eristin: estää paluuvalon häiritsemästä laserin vakautta.

Moodisovituskaavio: optimoi säteen laadun ja varmistaa TEM00-moodin lähdön.

4. Elektroninen ohjausjärjestelmä

Hiljainen virtakäyttö: tarjoaa vakaan LD-pumppuvirran.

PID-lämpötilan säätöpiiri: säätää tarkasti lasersäteen dispersiota ja hilalämpötilaa.

Taajuuden lukitusmoduuli (valinnainen): kuten PDH-vakaa taajuus, jota käytetään erittäin kapeiden viivojen leveyksien sovelluksissa.

5. Lähtökytkentä ja -valvonta

Osittain heijastava lähtöpeili: laserin poisto säilyttäen samalla ontelon sisäisen palautteen.

Fotodiodi (PD) -valvonta: laserin tehon ja moodin vakauden reaaliaikainen tunnistus.

IV. Yleisiä vikoja ja huoltovinkkejä

1. Ei laserin tehoa eikä tehohäviötä

Mahdollisia syitä:

Laserdispersiovauriot (ESD-läpikuulot tai ikääntyminen).

Nykyisen aseman vika (kuten tehomoduulin vaurio).

Ritilän korjaus (mekaaninen tärinä aiheuttaa takaisinkytkentävian).

Huoltoideoita:

Tarkista, onko käyttövirta normaali (katso manuaalinen asetusarvo).

Käytä tehomittaria tarkistaaksesi, lähettääkö LD valoa (turvasuojaus vaaditaan).

Säädä ritiläkulmaa uudelleen varmistaaksesi ulkoisen ontelon palautteen.

2. Aallonpituuden epävakaus tai moodihyppely

Mahdollisia syitä:

Lämpötilan säädön vika (TEC-vika tai termistori).

Mekaaninen löysyys (PZT tai ritilä ei ole kiinnitetty tiukasti).

Ulkoinen tärinä tai loppuhäiriö.

Huoltoideoita:

Tarkista, vastaako TEC-laitteen asetettu lämpötila todellista lämpötilaa.

Kollageeninen optinen alusta ympäristön tärinän vähentämiseksi.

Käytä aallonpituusmittaria seurantaan ja tarvittaessa uudelleenmääritykseen.

3. Teleskooppia tai teleskoopin kantamaa ei voida asettaa

Mahdollisia syitä:

Riittämätön PZT-jännitealue (käyttöpiirin vika).

Ritilä on mekaanisesti jumissa (riittämätön voitelu tai rakenteellinen muodonmuutos).

V. Ennaltaehkäisevät huoltotoimenpiteet

Puhdista optiset komponentit säännöllisesti

Käytä vedetöntä etanolia ja erittäin puhtaita vanupuikkoja hilan ja lähtöpeilin puhdistamiseen, jotta vältetään tilan vakaus.

Tarkastus ja lämpötilan säätö

Varmista, että TEC on pölytön ja että tuuletin toimii normaalisti.

Antistaattinen suojaus (ESD)

Käytä antistaattista ranneketta käytön aikana lasersäteilyn aiheuttamien vaurioiden välttämiseksi.

Ympäristönhallinta

Pidä lämpötila vakiona (±1 °C) ja tärinätön ympäristö ja käytä tarvittaessa optista eristysalustaa.

Normaali järjestely

Käytä aallonpituusmittaria ja tehomittaria lähtösignaalin järjestämiseen pitkän aikavälin vakauden varmistamiseksi.

VI. Johtopäätös

TopWave 405 -yksitaajuuslaser on vakauden ja kapeiden viivanleveyksien ansiosta ihanteellinen valinta tieteelliseen tutkimukseen ja huippuluokan teollisiin sovelluksiin. Säännöllinen huolto, ympäristön valvonta ja oikeat vianmääritysmenetelmät ovat avainasemassa sen pitkäaikaisen ja luotettavan toiminnan varmistamiseksi. Monimutkaisten ongelmien (kuten taajuuslukituksen vian tai laserin vaurioiden) sattuessa on suositeltavaa ottaa yhteyttä tekniseen tiimiimme puhelimen purkamisesta aiheutuvien lisävaurioiden välttämiseksi.