Reparație laser cu semiconductori de o singură frecvență Toptica

TopWave 405 de la Toptica este un laser cu frecvență cu un singur semiconductor de înaltă precizie, cu o lungime de undă de ieșire de 405 nm (aproape de UV), care este evaluat pe scară largă în domeniile bioimagisticii (cum ar fi microscopia STED), perechi de lumină, optică cuantică, holografie și spectroscopie de precizie. Avantajele sale principale sunt lățimea de linie îngustă (<1 MHz), stabilitatea mare a lungimii de undă (<1 pm) și caracteristicile de zgomot redus, care sunt potrivite pentru cercetarea științifică și scenariile industriale cu cerințe extrem de ridicate pentru performanța laserului.

2. Caracteristici

Ieșire cu o singură frecvență

Adoptarea designului **External Cavity Differential Laser (ECDL)**, combinat cu rețeaua pentru a realiza feedback-ul de funcționare cu un singur modul longitudinal, asigurând lățime de linie îngustă și zgomot de fază redus.

Stabilitate mare a lungimii de undă

Telescop PZT (ceramic piezoelectric) încorporat și control al temperaturii (TEC) pentru a obține blocarea lungimii de undă și stabilitate pe termen lung.

Performanță redusă la zgomot

Folosind unitatea de curent cu zgomot redus și tehnologia activă de stabilizare a frecvenței (cum ar fi blocarea frecvenței Pound-Drever-Hall) pentru a reduce intensitatea zgomotului și baza de frecvență.

Tunabilitate

Prin ajustarea unghiului de rețea sau a schimbărilor de curent/temperatură, se obține un telescop continuu în intervalul GHz, care este potrivit pentru experimentele de scanare spectrală.

III. Compoziția structurală

Structura de bază a Top Wave 405 poate fi împărțită în următoarele module cheie:

1. Dispersie laser (LD)

Cip laser semiconductor de 405 nm (cum ar fi dioda laser pe bază de GaN) ca sursă de lumină primară.

Controlul temperaturii TEC asigură că dispersia funcționează la temperatura optimă (de obicei ~25°C) pentru a evita intervalul de lungimi de undă.

2. Sistem de feedback al cavităţii externe

Rețea conductivă (tip de structură Littrow sau Littman-Metcalf): utilizat pentru selectarea lungimii de undă și feedback-ul cu o singură frecvență.

Dispozitiv de acţionare PZT: unghiul grătarului pentru a obţine fibre cu lungime de undă de precizie.

3. Izolarea optică și controlul modului

Izolator Faraday: împiedică lumina de retur să interfereze cu stabilitatea laserului.

Diagrama de potrivire a modului: optimizează calitatea fasciculului și asigură ieșirea în modul TEM00.

4. Sistem electronic de control

Unitate de curent cu zgomot redus: asigură un curent stabil al pompei LD.

Circuitul de control al temperaturii PID: reglați cu precizie dispersia laserului și temperatura grătarului.

Modul de blocare a frecvenței (opțional): cum ar fi frecvența stabilă PDH, utilizat pentru aplicații cu lățime de linie ultra-îngustă.

5. Cuplarea ieșirii și monitorizare

Oglindă de ieșire parțial reflectorizant: extrageți laserul păstrând feedback-ul intracavității.

Monitorizare fotodiodă (PD): detectarea în timp real a puterii laserului și a stabilității modului.

IV. Defecțiuni comune și idei de întreținere

1. Fără ieșire laser sau cădere de putere

Motive posibile:

Deteriorări ale dispersiei laserului (defectarea sau îmbătrânirea ESD).

Defecțiune curentă a unității (cum ar fi deteriorarea modulului de alimentare).

Repararea grătarului (vibrația mecanică provoacă eșecul feedback-ului).

Idei de intretinere:

Verificați dacă curentul de comandă este normal (consultați valoarea setării manuale).

Utilizați un contor de putere pentru a detecta dacă LD-ul emite lumină (este necesară protecție de siguranță).

Reajustați unghiul grătarului pentru a asigura feedback-ul extern al cavității.

2. Instabilitatea lungimii de undă sau saltul de mod

Motive posibile:

Eșecul controlului temperaturii (defecțiune TEC sau termistor).

Slăbire mecanică (PZT sau grătarul nu este fixat ferm).

Vibrații externe sau perturbări de capăt.

Idei de intretinere:

Verificați dacă temperatura setată TEC este în concordanță cu temperatura reală.

Platformă optică de colagen pentru a reduce vibrațiile mediului.

Utilizați contorul de lungime de undă pentru a monitoriza și a redetermina dacă este necesar.

3. Imposibil de setat telescopul sau raza telescopului

Motive posibile:

Interval de tensiune PZT insuficient (defecțiune a circuitului de comandă).

Gratar blocat mecanic (ungere insuficienta sau deformare structurala).

V. Măsuri de întreținere preventivă

Curățați în mod regulat componentele optice

Utilizați etanol anhidru și tampoane de bumbac ultra-curate pentru a curăța grătarul și oglinda de ieșire pentru a evita afectarea stabilității modului.

Inspecție și control al temperaturii

Asigurați-vă că TEC nu are praf și că ventilatorul funcționează normal.

Protectie antistatica (ESD)

Purtați o brățară antistatică în timpul funcționării pentru a evita deteriorarea laserului.

Controlul mediului

Mențineți o temperatură constantă (±1°C) și un mediu cu vibrații scăzute și utilizați o platformă de izolare optică atunci când este necesar.

Aranjament regulat

Utilizați contorul de lungime de undă și contorul de putere pentru a aranja ieșirea pentru a asigura stabilitatea pe termen lung.

VI. Concluzie

Laserul cu o singură frecvență TopWave 405, cu stabilitatea și caracteristicile sale de lățime de linie îngustă, este o alegere ideală pentru cercetarea științifică și aplicațiile industriale de vârf. Întreținerea regulată, controlul mediului și metodele corecte de diagnosticare a defecțiunilor sunt cheia pentru a asigura funcționarea sa fiabilă pe termen lung. Pentru probleme complexe (cum ar fi defecțiunea blocării frecvenței sau deteriorarea laserului), este recomandat să contactați echipa noastră tehnică pentru a evita deteriorarea ulterioară cauzată de dezasamblarea telefonului.