Ремонт на едночестотен полупроводников лазер Toptica

TopWave 405 на Toptica е високопрецизен еднополупроводников честотен лазер с изходна дължина на вълната 405 nm (близо до UV), който е широко оценен в областта на биоизобразяването (като STED микроскопия), светлинни двойки, квантова оптика, холография и прецизна спектроскопия. Неговите основни предимства са тясна ширина на линията (<1 MHz), висока стабилност на дължината на вълната (<1 pm) и ниски шумови характеристики, които са подходящи за научни изследвания и индустриални сценарии с изключително високи изисквания за лазерна производителност.

2. Характеристики

Едночестотен изход

Възприемане на **Диференциален лазер с външна кухина (ECDL)** дизайн, съчетан с решетка за реализиране на работа на един надлъжен модул с обратна връзка, осигурявайки тясна ширина на линията и нисък фазов шум.

Висока стабилност на дължината на вълната

Вграден PZT (пиезоелектричен керамичен) телескоп и контрол на температурата (TEC) за постигане на заключване на дължината на вълната и дългосрочна стабилност.

Ниско ниво на шум

Използване на нискошумно задвижване на тока и активна технология за стабилизиране на честотата (като заключване на честотата на Pound-Drever-Hall) за намаляване на интензитета на шума и честотната основа.

Регулируемост

Чрез регулиране на ъгъла на решетката или промени в тока/температурата се постига непрекъснат телескоп в диапазона GHz, който е подходящ за експерименти със спектрално сканиране.

III. Структурен състав

Основната структура на Top Wave 405 може да бъде разделена на следните ключови модули:

1. Лазерна дисперсия (LD)

405 nm полупроводников лазерен чип (като базиран на GaN лазерен диод) като основен източник на светлина.

Контролът на температурата на TEC гарантира, че дисперсията работи при оптимална температура (обикновено ~25°C), за да се избегне обхватът на дължината на вълната.

2. Система за обратна връзка с външна кухина

Проводима решетка (структурен тип Littrow или Littman-Metcalf): използва се за избор на дължина на вълната и едночестотна обратна връзка.

PZT задвижващ механизъм: решетъчен ъгъл на решетка за постигане на прецизно влакно с дължина на вълната.

3. Оптична изолация и контрол на режима

Изолатор на Фарадей: предотвратява намесата на обратната светлина в стабилността на лазера.

Диаграма за съвпадение на режима: оптимизира качеството на лъча и осигурява изход в режим TEM00.

4. Електронна система за управление

Токово задвижване с нисък шум: осигурява стабилен LD ток на помпата.

PID верига за контрол на температурата: прецизно регулиране на лазерната дисперсия и температурата на решетката.

Модул за заключване на честотата (по избор): като PDH стабилна честота, използвана за приложения с ултра тясна ширина на линията.

5. Изходно свързване и мониторинг

Частично отразяващо изходно огледало: извадете лазера, като същевременно запазите вътрешната обратна връзка.

Фотодиоден (PD) мониторинг: откриване в реално време на мощността на лазера и стабилността на режима.

IV. Често срещани повреди и идеи за поддръжка

1. Няма лазерен изход или спад на мощността

Възможни причини:

Повреда от лазерна дисперсия (разрушаване или стареене на ESD).

Текуща повреда на устройството (като повреда на захранващия модул).

Ремонт на решетката (механичните вибрации причиняват повреда на обратната връзка).

Идеи за поддръжка:

Проверете дали задвижващият ток е нормален (вижте стойността на ръчната настройка).

Използвайте електромер, за да откриете дали LD излъчва светлина (необходима е защитна защита).

Регулирайте отново ъгъла на решетката, за да осигурите обратна връзка от външната кухина.

2. Нестабилност на дължината на вълната или прескачане на режима

Възможни причини:

Повреда в контрола на температурата (повреда на TEC или термистор).

Механично разхлабване (PZT или решетката не е фиксирана здраво).

Външна вибрация или крайно смущение.

Идеи за поддръжка:

Проверете дали зададената температура на TEC съответства на действителната температура.

Колагенова оптична платформа за намаляване на вибрациите в околната среда.

Използвайте измервател на дължина на вълната, за да наблюдавате и преопределите, ако е необходимо.

3. Не може да се настрои телескопът или обхватът на телескопа

Възможни причини:

Недостатъчен обхват на напрежението PZT (повреда на задвижващата верига).

Механично блокиране на решетката (недостатъчно смазване или структурна деформация).

V. Мерки за превантивна поддръжка

Редовно почиствайте оптичните компоненти

Използвайте безводен етанол и изключително чисти памучни тампони, за да почистите решетката и изходното огледало, за да избегнете повлияване на стабилността на режима.

Проверка и контрол на температурата

Уверете се, че TEC няма прах и вентилаторът работи нормално.

Антистатична защита (ESD)

Носете антистатична лента за китка по време на работа, за да избегнете повреда на лазера.

Контрол на околната среда

Поддържайте постоянна температура (±1°C) и среда с ниски вибрации и използвайте платформа за оптична изолация, когато е необходимо.

Редовна подредба

Използвайте измервател на дължина на вълната и измервател на мощност, за да организирате изхода, за да осигурите дългосрочна стабилност.

VI. Заключение

Едночестотният лазер TopWave 405, със своята стабилност и характеристики с тясна ширина на линията, е идеален избор за научни изследвания и индустриални приложения от висок клас. Редовната поддръжка, контролът на околната среда и правилните методи за диагностика на неизправностите са ключът към осигуряването на неговата дългосрочна надеждна работа. За сложни проблеми (като повреда на честотното заключване или повреда на лазера) се препоръчва да се свържете с нашия технически екип, за да избегнете допълнителни щети, причинени от разглобяването на телефона.