Toptica ühesageduslike pooljuhtlaserite remont

Toptica TopWave 405 on ülitäpne ühe pooljuhi sageduslaser, mille väljundlainepikkus on 405 nm (peaaegu UV), mida on laialdaselt hinnatud biopildistamise (nt STED-mikroskoopia), valguspaaride, kvantoptika, holograafia ja täppisspektroskoopia valdkonnas. Selle peamised eelised on kitsas joonelaius (<1 MHz), kõrge lainepikkuse stabiilsus (<1 pm) ja madalad müraomadused, mis sobivad teadusuuringuteks ja tööstuslikeks stsenaariumideks, kus laseri jõudlusele esitatakse ülikõrgeid nõudeid.

2. Omadused

Ühe sagedusega väljund

**Välise õõnsusega diferentsiaallaseri (ECDL)** konstruktsiooni kasutuselevõtt koos võrega, et realiseerida ühe pikisuunalise mooduli tagasisidet, tagades kitsa joonelaiuse ja madala faasimüra.

Kõrge lainepikkuse stabiilsus

Sisseehitatud PZT (piesoelektriline keraamiline) teleskoop ja temperatuuri kontroll (TEC), et saavutada lainepikkuse lukustamine ja pikaajaline stabiilsus.

Madal müratase

Madala müratasemega vooluajami ja aktiivse sageduse stabiliseerimistehnoloogia (nt Pound-Drever-Halli sagedusluku) kasutamine müra intensiivsuse ja sagedusaluse vähendamiseks.

Häälestatavus

Võre nurga või voolu/temperatuuri muutuste reguleerimisega saavutatakse GHz vahemikus pidev teleskoop, mis sobib spektraalse skaneerimise katseteks.

III. Struktuurne koostis

Top Wave 405 põhistruktuuri saab jagada järgmisteks võtmemooduliteks:

1. Laseri dispersioon (LD)

405 nm pooljuhtlaserkiip (nt GaN-põhine laserdiood) on esmane valgusallikas.

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

2. Välise õõnsuse tagasiside süsteem

Juhtiv rest (Littrow või Littman-Metcalf struktuuritüüp): kasutatakse lainepikkuse valikuks ja ühesageduslikuks tagasisideks.

PZT täiturmehhanism: võrevõre nurk täpse lainepikkusega kiudude saavutamiseks.

3. Optiline isolatsioon ja režiimi juhtimine

Faraday isolaator: hoiab ära tagasituleva valguse häirimise laseri stabiilsusega.

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

4. Elektrooniline juhtimissüsteem

Madala müratasemega vooluajam: tagab stabiilse LD-pumba voolu.

PID temperatuuri juhtimisahel: reguleerige täpselt laseri dispersiooni ja resti temperatuuri.

Sageduslukustusmoodul (valikuline): näiteks PDH stabiilne sagedus, mida kasutatakse ülikitsa joonelaiusega rakendustes.

5. Väljundi sidumine ja jälgimine

Osaliselt peegeldav väljundpeegel: eemaldage laser, säilitades samal ajal sisemise tagasiside.

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

IV. Levinud vead ja hooldusideed

1. Laseri väljund või võimsuse langus puudub

Võimalikud põhjused:

Laseri dispersioonikahjustus (ESD lagunemine või vananemine).

Praegune draivi rike (nt toitemooduli kahjustus).

Resti remont (mehaaniline vibratsioon põhjustab tagasiside rikke).

Hoolduse ideed:

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

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

Välise õõnsuse tagasiside tagamiseks reguleerige resti nurka uuesti.

2. Lainepikkuse ebastabiilsus või režiimi hüppamine

Võimalikud põhjused:

Temperatuurikontrolli rike (TEC rike või termistor).

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

Väline vibratsioon või lõpphäire.

Hoolduse ideed:

Kontrollige, kas TEC seadistatud temperatuur vastab tegelikule temperatuurile.

Kollageeni optiline platvorm keskkonna vibratsiooni vähendamiseks.

Kasutage lainepikkuse mõõtjat, et jälgida ja vajadusel uuesti määrata.

3. Teleskoopi või teleskoobi ulatust ei saa seadistada

Võimalikud põhjused:

Ebapiisav PZT pingevahemik (ajami vooluahela rike).

Rest mehaaniline kinnijäämine (ebapiisav määrimine või struktuurne deformatsioon).

V. Ennetavad hooldusmeetmed

Puhastage optilisi komponente regulaarselt

Režiimi stabiilsuse mõjutamise vältimiseks kasutage resti ja väljundpeegli puhastamiseks veevaba etanooli ja ülipuhtaid vatitampooni.

Ülevaatus ja temperatuuri kontroll

Veenduge, et TEC oleks tolmuvaba ja ventilaator töötaks normaalselt.

Antistaatiline kaitse (ESD)

Laseri kahjustamise vältimiseks kandke töötamise ajal antistaatilist randmepaela.

Keskkonnakontroll

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

Regulaarne korraldus

Pikaajalise stabiilsuse tagamiseks kasutage väljundi korraldamiseks lainepikkuse mõõtjat ja võimsusmõõturit.

VI. Järeldus

TopWave 405 ühe sagedusega laser oma stabiilsuse ja kitsa joonelaiuse omadustega on ideaalne valik teadusuuringuteks ja tipptasemel tööstuslikeks rakendusteks. Regulaarne hooldus, keskkonnakontroll ja õiged veadiagnostika meetodid on selle pikaajalise töökindluse tagamise võtmeks. Keeruliste probleemide korral (nt sageduslukustuse rike või laserkahjustus) on soovitatav võtta ühendust meie tehnilise meeskonnaga, et vältida telefoni lahtivõtmisest tulenevaid edasisi kahjustusi.