Toptica yksitaajuinen puolijohdelaserkorjaus

Toptican TopWave 405 on erittäin tarkka yksipuolijohdetaajuuslaser, jonka lähtöaallonpituus on 405 nm (lähes-UV), jota on laajalti arvioitu biokuvantamisen (kuten STED-mikroskoopin), valoparien, kvanttioptiikan, holografian ja tarkkuusspektroskopian aloilla. Sen ydinetuja ovat kapea viivanleveys (<1 MHz), korkea aallonpituuden vakaus (<1 pm) ja alhaiset kohinaominaisuudet, jotka sopivat tieteelliseen tutkimukseen ja teollisiin skenaarioihin, joissa lasersuorituskyvylle asetetaan erittäin korkeat vaatimukset.

2. Ominaisuudet

Yksitaajuinen lähtö

Hyväksytty **External Cavity Differential Laser (ECDL)** -malli yhdistettynä ritilään yksittäisen pitkittäismoduulin takaisinkytkennän toteuttamiseksi, mikä varmistaa kapea viivaleveyden ja alhaisen vaihekohinan.

Korkean aallonpituuden vakaus

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

Alhainen meluteho

Vähäkohinaisen virran käyttö ja aktiivinen taajuudenvakautustekniikka (kuten Pound-Drever-Hall-taajuuslukko) vähentämään kohinan voimakkuutta ja taajuuspohjaa.

Viritettävyys

Hilakulmaa tai virran/lämpötilan muutoksia säätämällä saadaan aikaan GHz-alueella jatkuva teleskooppi, joka soveltuu spektripyyhkäisykokeisiin.

III. Rakenteellinen koostumus

Top Wave 405:n ydinrakenne voidaan jakaa seuraaviin avainmoduuleihin:

1. Laserdispersio (LD)

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

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

2. Ulkoinen ontelopalautejärjestelmä

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

PZT-toimilaite: ritilän kulma tarkan aallonpituuden kuidun saavuttamiseksi.

3. Optinen eristys ja tilan ohjaus

Faraday-eristin: estää paluuvaloa häiritsemästä laserin vakautta.

Tilasovituskaavio: optimoi säteen laadun ja varmistaa TEM00-tilan lähdön.

4. Elektroninen ohjausjärjestelmä

Hiljainen virrankäyttö: tarjoaa vakaan LD-pumppuvirran.

PID-lämpötilan säätöpiiri: säädä tarkasti laserdispersiota ja ritilän lämpötilaa.

Taajuuden lukitusmoduuli (valinnainen): kuten PDH-vakaa taajuus, käytetään erittäin kapean viivanleveyden sovelluksissa.

5. Lähtökytkentä ja valvonta

Osittain heijastava lähtöpeili: poista laser säilyttäen onkalonsisäisen palautteen.

Valodiodi (PD) valvonta: lasertehon ja tilan vakauden reaaliaikainen tunnistus.

IV. Yleisiä vikoja ja huoltoideoita

1. Ei lasertehoa tai tehohäviötä

Mahdollisia syitä:

Laserdispersiovaurio (ESD:n hajoaminen tai vanheneminen).

Nykyinen asemavika (kuten tehomoduulin vaurio).

Ritilän korjaus (mekaaninen tärinä aiheuttaa takaisinkytkentähäiriön).

Huoltoideoita:

Tarkista, onko käyttövirta normaali (katso manuaalinen asetusarvo).

Käytä tehomittaria havaitaksesi, säteileekö LD valoa (turvasuojaus vaaditaan).

Säädä ritilän kulma uudelleen varmistaaksesi ulkoisen ontelon takaisinkytkennän.

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 päätehäiriö.

Huoltoideoita:

Tarkista, vastaako TEC-asetuslämpötila todellista lämpötilaa.

Kollageeni optinen alusta vähentää ympäristön tärinää.

Käytä aallonpituusmittaria tarkkailemaan ja tarvittaessa määrittämään uudelleen.

3. Teleskoopin tai kaukoputken kantaman asetus ei onnistu

Mahdollisia syitä:

Riittämätön PZT-jännitealue (käyttöpiirin vika).

Ritilä mekaanisesti jumissa (riittämätön voitelu tai rakenteellinen muodonmuutos).

V. Ennaltaehkäisevät huoltotoimenpiteet

Puhdista optiset osat säännöllisesti

Käytä vedetöntä etanolia ja erittäin puhtaita vanupuikkoja ritilän ja ulostulopeilin puhdistamiseen välttääksesi tilan vakautta.

Tarkastus ja lämpötilan valvonta

Varmista, että TEC:ssä ei ole pölyä ja että puhallin toimii normaalisti.

Antistaattinen suoja (ESD)

Käytä antistaattista ranneketta käytön aikana laservaurioiden välttämiseksi.

Ympäristönvalvonta

Säilytä tasainen lämpötila (±1°C) ja vähävärinen ympäristö ja käytä tarvittaessa optista eristysalustaa.

Säännöllinen järjestely

Käytä aallonpituusmittaria ja tehomittaria lähdön järjestämiseen pitkän aikavälin vakauden varmistamiseksi.

VI. Johtopäätös

Yksitaajuinen TopWave 405 -laser on stabiiliudellaan ja kapealla viivanleveydellä ihanteellinen valinta tieteelliseen tutkimukseen ja huippuluokan teollisiin sovelluksiin. Säännöllinen huolto, ympäristönvalvonta ja oikeat vianmääritysmenetelmät ovat avainasemassa sen pitkän aikavälin luotettavan toiminnan takaamisessa. Monimutkaisissa ongelmissa (kuten taajuuslukituksen vika tai laservaurio) on suositeltavaa ottaa yhteyttä tekniseen tiimiimme puhelimen purkamisen aiheuttamien lisävaurioiden välttämiseksi.