تعمیر لیزر نیمه هادی تک فرکانس تاپتیکا

TopWave 405 Toptica یک لیزر فرکانس تک نیمه هادی با دقت بالا با طول موج خروجی 405 نانومتر (نزدیک به UV) است که به طور گسترده در زمینه‌های تصویربرداری زیستی (مانند میکروسکوپ STED)، جفت‌های نوری، اپتیک کوانتومی، هولوگرافی و طیف‌سنجی دقیق مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. مزایای اصلی آن پهنای خط باریک (<1 مگاهرتز)، پایداری طول موج بالا (<1 بعد از ظهر) و ویژگی های نویز کم است که برای تحقیقات علمی و سناریوهای صنعتی با نیازهای بسیار بالا برای عملکرد لیزر مناسب است.

2. ویژگی ها

خروجی تک فرکانس

اتخاذ طراحی **لیزر دیفرانسیل حفره خارجی (ECDL)**، همراه با گریتینگ برای تحقق بازخورد عملکرد ماژول طولی واحد، تضمین عرض خط باریک و نویز فاز کم.

پایداری در طول موج بالا

تلسکوپ داخلی PZT (سرامیک پیزوالکتریک) و کنترل دما (TEC) برای دستیابی به قفل شدن طول موج و پایداری طولانی مدت.

عملکرد کم صدا

استفاده از درایو جریان کم نویز و فناوری تثبیت فرکانس فعال (مانند قفل فرکانس پاوند-درور-هال) برای کاهش شدت نویز و مبنای فرکانس.

قابلیت تنظیم

با تنظیم زاویه توری یا تغییرات جریان/دما، یک تلسکوپ پیوسته در محدوده گیگاهرتز به دست می آید که برای آزمایش های اسکن طیفی مناسب است.

III. ترکیب ساختاری

ساختار اصلی Top Wave 405 را می توان به ماژول های کلیدی زیر تقسیم کرد:

1. پراکندگی لیزری (LD)

تراشه لیزری نیمه هادی 405 نانومتری (مانند دیود لیزر مبتنی بر GaN) به عنوان منبع نور اولیه.

کنترل دمای TEC تضمین می کند که پراکندگی در دمای بهینه (معمولاً 25 درجه سانتیگراد) کار می کند تا از محدوده طول موج جلوگیری شود.

2. سیستم بازخورد حفره خارجی

توری رسانا (نوع ساختار Littrow یا Littman-Metcalf): برای انتخاب طول موج و بازخورد تک فرکانس استفاده می شود.

محرک PZT: زاویه توری برای دستیابی به فیبر با طول موج دقیق.

3. ایزوله نوری و کنترل حالت

ایزولاتور فارادی: از تداخل نور برگشتی با پایداری لیزر جلوگیری می کند.

نمودار تطبیق حالت: کیفیت پرتو را بهینه می کند و خروجی حالت TEM00 را تضمین می کند.

4. سیستم کنترل الکترونیکی

درایو جریان کم نویز: جریان پمپ LD پایدار را فراهم می کند.

مدار کنترل دمای PID: پراکندگی لیزر و دمای توری را دقیقاً تنظیم کنید.

ماژول قفل فرکانس (اختیاری): مانند فرکانس پایدار PDH که برای کاربردهای با پهنای خط بسیار باریک استفاده می شود.

5. کوپلینگ خروجی و نظارت

آینه خروجی نیمه بازتابنده: استخراج لیزر با حفظ بازخورد درون حفره.

نظارت بر فوتودیود (PD): تشخیص بی‌درنگ توان لیزر و پایداری حالت.

IV. عیب های رایج و ایده های تعمیر و نگهداری

1. بدون خروجی لیزر یا افت توان

دلایل احتمالی:

آسیب پراکندگی لیزر (تجزیه ESD یا پیری).

خرابی درایو فعلی (مانند آسیب ماژول برق).

تعمیر گریتینگ (ارتعاش مکانیکی باعث خرابی فیدبک می شود).

ایده های تعمیر و نگهداری:

بررسی کنید که آیا جریان درایو نرمال است (به مقدار تنظیم دستی مراجعه کنید).

برای تشخیص اینکه آیا LD نور ساطع می کند یا خیر از یک قدرت سنج استفاده کنید (حفاظت ایمنی مورد نیاز است).

برای اطمینان از بازخورد حفره خارجی، زاویه توری را دوباره تنظیم کنید.

2. ناپایداری طول موج یا حالت پرش

دلایل احتمالی:

خرابی کنترل دما (شکست TEC یا ترمیستور).

شلی مکانیکی (PZT یا گریتینگ محکم ثابت نشده است).

لرزش خارجی یا اختلال در پایان.

ایده های تعمیر و نگهداری:

بررسی کنید که آیا دمای تنظیم شده TEC با دمای واقعی مطابقت دارد یا خیر.

پلت فرم نوری کلاژن برای کاهش لرزش محیطی.

از طول موج سنج برای نظارت و تعیین مجدد در صورت لزوم استفاده کنید.

3. نمی توان محدوده تلسکوپ یا تلسکوپ را تنظیم کرد

دلایل احتمالی:

محدوده ولتاژ PZT ناکافی (شکست مدار درایو).

گیر کردن مکانیکی گریت (روغن کاری ناکافی یا تغییر شکل ساختاری).

V. اقدامات نگهداری پیشگیرانه

به طور منظم اجزای نوری را تمیز کنید

از اتانول بدون آب و سواب‌های پنبه‌ای بسیار تمیز برای تمیز کردن توری و آینه خروجی استفاده کنید تا بر پایداری حالت تأثیر نگذارید.

بازرسی و کنترل دما

مطمئن شوید که TEC عاری از گرد و غبار است و فن به طور عادی کار می کند.

حفاظت ضد الکتریسیته ساکن (ESD)

برای جلوگیری از آسیب لیزر در حین کار از مچ بند ضد الکتریسیته ساکن استفاده کنید.

کنترل محیطی

دمای ثابت (1± درجه سانتیگراد) و محیط با لرزش کم را حفظ کنید و در صورت لزوم از پلت فرم ایزوله نوری استفاده کنید.

چیدمان منظم

از طول موج متر و توان سنج برای تنظیم خروجی برای اطمینان از پایداری طولانی مدت استفاده کنید.

VI. نتیجه گیری

لیزر تک فرکانس TopWave 405 با ویژگی های پایداری و پهنای خط باریک، انتخابی ایده آل برای تحقیقات علمی و کاربردهای صنعتی پیشرفته است. نگهداری منظم، کنترل محیطی و روش‌های تشخیص صحیح عیب، کلید تضمین عملکرد طولانی مدت قابل اعتماد آن است. برای مشکلات پیچیده (مانند خرابی قفل فرکانس یا آسیب لیزر)، توصیه می شود با تیم فنی ما تماس بگیرید تا از آسیب بیشتر ناشی از جداسازی گوشی جلوگیری شود.