Sozlanishi mumkin bo'lgan lazerlar qora quti holatiga erishadi!

Zamonaviy tijorat mahsulotlari ko'pincha akademik tadqiqotlar sohasida paydo bo'ladi. Ko'pgina hollarda professorlar kompaniyalarni shaxsan boshlaydilar yoki litsenziyalash uchun akademik laboratoriyalarda tug'ilgan texnologiyaga investorlarni jalb qiladilar, shunda u bozorga chiqariladigan mahsulotlarga aylanadi.
Akademik tadqiqotchilar yangi mahsulotlarni yaratishda, ko'pincha ularni turli xil komponentlardan foydalangan holda loyihalashtiradilar va ishlab chiqaradilar. Agar shartlar imkon bersa, ular tayyor komponentlarni yakuniy mahsulotga birlashtiradi. Ilova talablari oshgani sayin, bu tarkibiy qismlar tobora murakkab va noyob bo'lib qoladi.
Misol uchun, impulsga asoslangan sozlanishi lazerlar juda moslashuvchan bo'lishi kerak, ko'rinadigan ultrabinafshadan tortib to chuqur ultrabinafshagacha keng to'lqin uzunliklarini yaratishga qodir va nanosekundlarda yuqori intensivlikdagi impulslarni chiqarishga qodir. Ular keng ko'lamli ilovalarga ega, jumladan, optik tolali ma'lumotni uzatish, ion desorbsiyasi, issiqlik hosil qilish, ultratovush hosil qilish, elektron qo'zg'alish va boshqalar. Ushbu lazerlar o'zlarining ajoyib moslashuvchanligi tufayli vaqt bilan aniqlangan fizik kimyo, mass-spektrometriya, fotoakustik tasvirlash, spektroskopiya, spektrofotometriya, diagnostika va giperspektral tasvirlash sohalarida muhim rol o'ynaydi.
Ushbu impulsli lazerlar orasida Optik Parametrik Osilator (OPO) lazerlari o'zlarining ajoyib moslashuvchanligi va tejamkorligi bilan ajralib turadi, ular o'ziga xos to'lqin uzunliklarining keng spektrli diapazoniga "sozlash" qobiliyatiga ega.
Texnologiyaning rivojlanishi bilan OPO lazerlari 35 yildan ortiq vaqtdan beri tijoratda mavjud. Dastlabki OPO tizimlari shunchalik katta va xatolarga moyil ediki, ular ishlab chiqilgan va garajlarda sotilgan. Bugungi OPOlar ixtisoslashgan lazer muhandislari tomonidan murakkab sozlash va kalibrlashni talab qilmaydigan to'liq integratsiyalashgan, ulash va o'ynatish qurilmalariga aylantirildi. Zamonaviy OPOlar samarali boshqaruv bilan OEM tizimlariga osongina integratsiya qilinishi mumkin.
Ushbu muvaffaqiyat, shubhasiz, biologlar, kimyogarlar, fiziklar, olimlar va boshqa akademik tadqiqotchilar uchun ne'matdir. Ular o'z sohalarida yuqori natijalarga erishgan bo'lsalar-da, ular lazer dizayni yoki sozlash bo'yicha maxsus bilimga ega bo'lmasligi mumkin.
Doktor Mark Littl: "Yaxshi OPOlar optika yoki lazerlarni sozlash haqida ko'p narsa bilmaydigan odamlar uchun aniq mo'ljallangan." U Kaliforniyaning Karlsbad shahridagi OPOTEK MChJning texnik va ilmiy marketing bo'yicha maslahatchisi, sozlanishi lazerlar bo'yicha dunyodagi yetakchi ishlab chiqaruvchi. "Asosan, bu "qora quti" bo'lib, uni ishlab chiqilayotgan boshqa tizimga osongina qo'shish mumkin".
OPO lazerlarining evolyutsiyasi
OPO lazerlari bugungi kunda plagin va o'yin qurilmalari sifatida mavjud bo'lishi mumkin bo'lsa-da, ularning evolyutsiyasi bir tekis bo'lmagan.
Optik parametrik osilatorlar (OPO) impulsli Nd: YAG lazerini va uning harmonikasini ma'lum bir chastotaga aylantirish uchun kristall yordamida ishlaydi. "Sozlash" ga erishish uchun nasos lazeri ham, OPO ham aniq joylashishi kerak. Keyinchalik tadqiqotchilar kerakli to'lqin uzunligiga erishilgunga qadar kristallarni mikron darajasiga qo'lda nozik sozlashlari kerak.
Kundalik laboratoriya ishlarida tadqiqotchilar doimo ikkala komponentning noto'g'ri joylashishini qidirib turishlari kerak. Vaziyatni yanada murakkablashtirish uchun turli portlardan ma'lum chastotalarda to'lqin uzunliklari chiqariladi, bu ko'pincha tashqi eksperimental o'rnatishni qayta sozlashni talab qiladi.
OPOTEKning tug'ilishi
Aynan shu fonda akademik tadqiqotchilar OPO-larni tijorat ilovalariga optimallashtirish va qo'shishni juda qiyin deb topishdi.
Taxminan 45 yil oldin, aerokosmik sohada ko'p yillar ishlagandan so'ng, doktor Margalit Xitoydagi universitet keng sozlanishi mumkin bo'lgan kristallarni ishlab chiqayotganini bilib oldi, bu esa OPO lazerlarining ulkan salohiyatiga ko'zlarini ochdi. O'sha paytda sozlanishi lazerlar asosan kimyo yoki bo'yoqlarga asoslangan bo'lib, ular impulsli emas, balki uzluksiz bo'lib, ko'pincha oqish muammolaridan aziyat chekardi. Bundan tashqari, ularning yuqori murakkabligi, katta hajmlari va qimmat texnik xarajatlari tufayli, bo'yoq lazerlari hech qachon tijorat maqsadlarida keng qabul qilinmagan.
Ko'p o'tmay, doktor Margalitning tadbirkorlik ruhi birinchi sozlanishi mumkin bo'lgan OPO lazerini yaratdi va texnologiyani muvaffaqiyatli patentladi. O'shandan beri OPOTEK uning garajida tug'ilgan.
1993 yil iyul oyida OPOTEK Amerika Qo'shma Shtatlarida keng polosali ko'rinadigan OPOni taklif qilgan birinchi kompaniya bo'ldi. Kompaniyaning ko'plab hozirgi mahsulotlari ushbu yangi dizayndan kelib chiqadi. O'shandan beri texnologiyadagi turli xil yutuqlar OPOlarning ishlashini doimiy ravishda oshirdi va moslashtirdi.
Bugungi kunda doktor Margalitning ta'kidlashicha, OPO qurishning qabul qilingan usuli nasos lazerini va OPO optikasini bir xil korpusda birlashtirish va ikkalasini ajratib bo'lmasligini ta'minlashdir. Ushbu dizayn barcha sozlanishi lazerni kerak bo'lganda osongina va xavfsiz ko'chirish imkonini beradi. O'rnatilgan dasturiy ta'minot tizimning moslashuvini aniqlaydi va kerak bo'lganda tuzatishlar kiritadi. Bu barqarorlik, ayniqsa, ko'rish uskunalarini laboratoriyadan shifoxona operatsiya xonasiga ko'chirishda, tijorat muhitida juda muhimdir.
"O'tmishdagi ba'zi OPOlar shunchalik nozik ediki, agar tizim boshqa joyga ko'chirilgan bo'lsa, muhandislar uni qayta sozlashlari kerak edi," deb tushuntiradi doktor Margalit, "Bu bugungi barqaror OPOlar uchun kerak emas. O'rnatish va o'qitish endi tashqi tajribani talab qilmaydi. yaroqsiz mahsulotni sotib oling va uni ko'pgina iste'mol tovarlari kabi bir kechada jo'natib yuboring."
Avtomatlashtirish endi nasos lazer harmonikasi, kristall aylanish optik sozlashi, to'lqin shaklini ajratish optikasi va attenuatorlar kabi barcha tizim elementlarini boshqaradi. Mahsulot ishlab chiquvchilari, shuningdek, OPO ning dasturiy ta'minot funksional xususiyatlarini o'zlarining dasturiy ta'minotiga integratsiya qilish uchun dasturiy ta'minot ishlab chiqish to'plamlaridan foydalanishlari mumkin.
"Tadqiqotchi olimlar yoki o'z mahsulotlarida bunday lazerlardan foydalanadigan kompaniyalar uchun sozlanishi mumkin bo'lgan lazer ishlab chiqaruvchilardan alohida boshqaruv dasturlarini olish ideal bo'lmasligi mumkin. Ular barcha boshqaruv elementlarini o'zlarining dasturiy ta'minotiga birlashtirishni afzal ko'rishadi. Akademik o'rnatishda lazer parametrlari bo'yicha barcha ma'lumotlarni saqlash juda muhim. uzluksiz ishlash uchun integratsiya barcha funksionallikning kalitidir." OPOTEKning doktori Little tushuntiradi.
Avtomatlashtirish va boshqaruvni integratsiyalash juda muhim, chunki odatda lazerlar kattaroq korpusga o'raladi, bu ularni qayta dasturlash yoki ta'mirlashni qiyinlashtiradi.
Dasturiy ta'minotni ishlab chiqish to'plami har qanday tartibda oldindan belgilangan to'lqin uzunliklari bilan dasturlashtiriladigan skanerlarni o'rnatish uchun ham ishlatilishi mumkin. Bu ilg'or, yuqori aniqlikdagi tasvirlashda ilovalarga ega. Lazerlarning o'ziga xos fokusliligi ularga o'nlab mikronlarda o'lchanadigan juda kichik maydonlarni namuna olish imkonini beradi. Lazerlarni oldindan dasturlash orqali tizim rasterlashtirishi va yuqori aniqlikdagi skanerlarni ishlab chiqarish uchun lazerlarni turli sohalarga ko'chirishi mumkin.
Doktor Littlening so'zlariga ko'ra, "Bu sekundiga bir necha marta chiqaradigan impulsli lazer bo'lgani uchun siz har bir to'lqin uzunligida qancha marta chiqarishni xohlayotganingizni kiritishingiz va to'lqin uzunliklari sonini oshirish yoki kamaytirishga qaror qilishingiz mumkin." "Barcha yuqori energiyali nurlar endi bitta portdan keladi, bu operatorga tahlil qilish uchun to'g'ridan-to'g'ri qiziqish maydonini yo'naltirish imkonini beradi."
Hajmi sozlanishi OPO lazeriga bog'liq. Agar OPO juda katta bo'lsa, asboblar integratsiyasi qiyinroq bo'ladi va yakuniy mahsulotning umumiy izi katta bo'ladi. Bu tadqiqot laboratoriyasining kosmik talablarini hisobga olgan holda juda muhimdir.
Doktor Little OPO lazerlari haqida birinchi marta Luiziana shtat universitetida aspirant sifatida o'rgangan. Uning eslashicha, dastlabki OPOlar "juda katta, foydalanish qiyin va tez-tez shikastlangan. Bitta OPO 12 fut uzunlikda edi".
Bugungi kunda OPOTEK bozordagi eng kichik sozlanishi lazerlardan birini taklif etadi: “poyabzal qutisi” oʻlchamli Opolette 2940. Haligacha ichki suv sovutgichli “portfel” oʻlchamidagi quvvat manbai talab qilinsa-da, 2.94-mikronli OPO lazeri. bosh kichik joyni egallaydi. Hali ham ichki suvni sovutadigan "portfel" o'lchamidagi quvvat manbai talab qilinsa-da, OPO lazerining 2,94 mikronli lazer boshi atigi 9,5 x 4,5 x 7,5 dyuym o'lchamiga ega.
Doktor Littlening so'zlariga ko'ra, kichik o'lchamlar lazerning qattiqligini oshiradi va o'rnatilgan korpus ichidagi komponentlarni yanada barqarorlashtiradi.
Zamonaviy OPO ning o'ziga xos xususiyati optik tolali tolalar orqali keng to'lqin uzunliklarini uzatish qobiliyatidir. Optik tolalar lazerlarni uzatishning asosiy usuliga aylandi, chunki uni sozlash va ajratish oson. Bundan tashqari, u oxirgi foydalanuvchini yorug'lik ta'siridan yoki ko'z bilan aloqa qilishdan himoya qiladi, chunki yorug'lik yopiq naycha orqali uzatiladi.OPOTEK energiya darajasidan qat'i nazar, o'zining barcha mahsulotlari uchun tolani etkazib berishni taklif qiladi.
Tarixiy jihatdan, OPO lazerlari murakkab qo'lda sozlash va aniq hizalanishni o'z ichiga olgan. Texnologiyaning rivojlanishi ushbu lazerlarni barqaror va ishlatish uchun qulay bo'lgan plagin va o'yin qurilmalariga aylantirdi. Foydalanish oson va ishonchli bo'lgan bugungi OPO lazerlari armatura ishlab chiqish ilovalari uchun tijorat va akademik laboratoriya sharoitida ishlatilishi mumkin.
"Akademik tadqiqotchilar lazer tizimlarini o'zgartirish yoki tuzatishga harakat qilishdan ko'ra o'z tadqiqotlariga e'tibor qaratishlari kerak", deydi doktor Margalit, "Yuqori sifatli OPO lazeri bilan ularning jihozlari qutidan tashqarida ishlashga tayyor".