He-ne lézeraz egyik legkorábbi gáz lézer a folyamatos teljesítmény eléréséhez. Stabil vörös lézerkibocsátást eredményez 632,8 nanométer hullámhosszon, a hélium (HE) és a neon (NE) gázok keverékének kisülési gerjesztésével.
A korai hélium-neon lézereknek csak a milliwattok ereje volt, de olyan előnyökkel, mint például a magas fényminőség, a jó koherencia és a hosszú élettartam, gyorsan a tudományos kutatás és az ipari mérések szokásos fényforrása lett. A technológiai fejlődés révén a nagy teljesítményű hélium-neon-lézereket (például több száz milliwattot) fokozatosan realizálták a kisülési szerkezet, a rezonancia üreg kialakításának és a gázaránynak a révén, és kibővítették a precíziós megmunkálás, az interferometria és más mezők alkalmazásaira. Ez továbbra is a gáz lézerek egyik klasszikus képviselője.
A nagy teljesítményű hélium-neon lézereknek (He-Ne lézerek) pótolhatatlan értékük van a tudományos kutatásban, az iparban és az orvosi területeken, nagy stabilitásuk, kiváló sugárminőségük és hosszú élettartamuk miatt. Összehasonlítva más lézerekkel, például a CO₂ lézerekkel (nagy teljesítményű, de gyenge sugárminőség) és a félvezető lézerek (kis méretű, de alacsony koherencia), a hélium-neon lézerek Excel a monokrómitásban, az irányításban és a frekvencia stabilitásában, így ideális fényforrásokat képeznek a precíziós méréshez, a holografikus képalkotáshoz és az optikai kísérletekhez. Ezenkívül egyszerű szerkezetű, alacsony karbantartási költségekkel rendelkeznek, és nem igényelnek komplex hűtőrendszert, így azok hosszú távú stabil működéshez alkalmasak. Noha nehéz a szilárd vagy szálas lézerekkel való versenyt az energia szempontjából, a hélium-neon lézereknek továbbra is egyedi előnyei vannak az alacsony és közepes teljesítményű alkalmazásokban, amelyek nagy sugárminőséget igényelnek.
Összehasonlítás más lézerekkel
| Jellemzők | He-ne lézerek | Co₂ lézerek | Félvezető lézerek |
| Hullámhossz | 632,8 nm (piros fény) | 10,6 μm (infravörös) | A közeli infravörös számára látható |
| Hatótávolság | Milliwatt több száz milliwatt -ig | Watt a kilowatt osztályba | Milliwatts több száz wattig |
| Sugárminőség | Kiváló (m²raf) | Közepes (optimalizálásra van szüksége) | Szegény (kollimáció szükséges) |
| Stabilitás | Nagyon magas | Magas | Általános (könnyen sodródni) |
| Élettartam | >20, 000 Órák | 5, 000-10, 000 órák | 10, 000-50, 000 órák |
| Hűtési módszer | Természetes vagy léghűtéses | Vízhűtés/léghűtés | Léghűtés/hőelektromos hűtés |
A nagy teljesítményű he-ne lézer alapelve
1.
A hélium (HE) és a hélium (NE) vegyes gázt (tipikus 5: 1 ~ 10: 1) használjuk, és egy üveg vagy kvarc kisülési csőben lezárjuk. A hélium atomok egy metastabil állapotban (2¹s₀, 2³s₁ energiaszint) izgatottak az elektron ütközéssel, majd a neonatomok nagy energiaszintre (3s₂, 2s₂) izgatják a rezonáns energiaátadás révén, ami a populáció inverzióját képezi.
2. Stimulált sugárzás és lézerkimenet:
Amikor a neonatomok a 3S₂ energiaszintről a 2P₄ energiaszintre váltanak, akkor 632,8 Nm (piros fény) fotonok szabadulnak fel, amelyeket az optikai rezonáns üregen keresztüli visszajelzések tovább erősítenek (Brewster ablak + nagy fényvisszaverő tükör), hogy stabil lézerkimenetet képezzenek.
3. Teljesítménynövekedési mechanizmus:
Increasing the discharge current, optimizing the gas pressure (1~10 Torr) and extending the resonant cavity length (>1 m) növelheti a kimeneti teljesítményt, de a hőhatás és az üzemmód stabilitásának kiegyensúlyozottnak kell lennie.
A nagy teljesítményű He-Ne lézerek kulcsfontosságú technológiái
1. Teljesítményjavító módszerek
(1) A kisülési cső szerkezetének optimalizálása
Növelje a kisülési cső hosszát (több mint 1 méter) és átmérőjű (8-10 mm) a nyereségközeg tényleges távolságának hatékony meghosszabbításához
Elfogadja a szegmentált kisülési cső kialakítását a többlépcsős amplifikáció elérése érdekében
Optimalizálja az elektróda alakját (például az üreges katódot) a kisülési egységesség javítása érdekében
(2) Gázparaméterek optimalizálása
Pontosan ellenőrizze a HE: NE keverési arányt (5: 1-10: 1)
Optimalizálja a működő gáznyomást (1-10 Torr) a nyereség és az oltási hatások kiegyensúlyozása érdekében
Adjon hozzá nyomkövetési mennyiségeket az argon (AR) a kisülés hatékonyságának javítása érdekében
(3) A gerjesztési módszer javítása
Használjon RF gerjesztést (13,56MHz) a hagyományos DC kisülés helyett
Elektrodálatlan kisülést érjen el az elektróda porlasztás szennyeződésének elkerülése érdekében
Javítsa az energiacsatlakozás hatékonyságát és növelje az energia sűrűségét több mint 30% -kal
2. Hőeloszlás és stabilitásszabályozás
(1) Hőgazdálkodási rendszer
Osztályozott hőmérséklet -szabályozó kialakítás: kisülési cső állandó hőmérséklet (± 0. 1 fok) + rezonáns üreg hőkompenzáció
Hatékony hőeloszlási oldat:
Water cooling (>100W/cm² hőeloszláskapacitás)
Mikrocsatorna léghűtés (kompakt dizájn)
Alacsony hőtágulási anyagok (például mikrokristályos üveg) alkalmazása
(2) Frekvencia stabilizációs technológia
Aktív frekvencia stabilizációs megoldás:
Zeeman frekvencia stabilizálása (stabilitás akár 10⁻⁹ -ig)
Telítettség abszorpciós frekvencia stabilizálása (jód molekula referencia)
Passzív frekvencia stabilizáció:
Rendkívül alacsony bővítő üreg kialakítása
Hőmérsékleti nyomás kettős paraméter-kompenzáció
(3) Rezgéscsökkentés
Aktív rezgésszigetelő platform (6 fokos szabadságvezérlés)
Rezonáns üreg merev tartószerkezet
Valós idejű rezgési kompenzációs rendszer
A nagy teljesítményű He-Ne lézerek alkalmazásmezői
1. alkalmazás ipari területeken
① A nagy pontosságú gyártás és feldolgozás
Félvezető ostya vágása és mikromaganata (a magas pozicionálási pontossággal 632,8 nm hullámhossz)
Precíziós jelölő rendszer (hőérzékeny anyagok roncsolásának jelölése)
Vékony filmmérés és vastagságvezérlés (az interferencia -mérési pontosság eléri a nanométer szintjét)
② A mérés és a kimutatás mérése
Nagy léptékű épület igazítás mérése (a híd és az alagút felépítésének egyenes megfigyelése)
Nagy pontosságú elmozdulási érzékelő (a felbontás jobb, mint a 0. 1 μm)
Háromdimenziós morfológiai mérés (a holografikus technológiával kombinálva a mikron szintű észlelés eléréséhez)
③Kiváló ellenőrzés és automatizálás
Online észlelés az összeszerelő vonal termékek dimenzióinak
Precíziós mechanikus szerelvény helymeghatározó rendszer
Optikai alkatrészek felületének detektálása (például lencse görbületi sugármérés)
2. Tudományos kutatás és orvosi alkalmazások
①Scientific kutatás
Lézeres interferométer (gravitációs hullámdetektálás, optikai platform rezgés elemzése)
Holografikus képalkotó rendszer (dinamikus holografikus felvétel és szaporodás)
Spektroszkópia standard fényforrás (atomi és molekuláris energia szintű kutatás)
②biomedicine
Cell manipuláció és képalkotás (alacsony teljesítményű lézer csipeszes technológia)
Fotodinamikai terápia (célzott tumorterápia feltárása)
Szemészeti műtéti segítség (retina hegesztés és diagnózis)
③Medisztikai berendezés
Áramlási citométer fényforrás
Konfokális mikroszkópos megvilágítási rendszer
Lézeres akupunktúrás és fizioterápiás berendezés
3. Nemzetvédelmi és kommunikációs kérelmek
①Detekció és útmutatás
LiDAR core light source (atmospheric detection distance>10 km)
Rakétavezetési szimulációs képzési rendszer
Víz alatti lézerkommunikáció (kék-zöld fénykonverziós kutatás)
②space technológia
ÉTELELITÁT KOMMUNIKÁCIÓGÉP VÉGREHAJTÁS
Űrcéltartás és nyomon követés
Gravitációs vöröseltolódás kísérleti referencia fényforrás
③specifikus alkalmazások
Kvantumkommunikációs kísérleti fényforrás
Nukleáris fúziós kísérleti plazma diagnózis
Nagy energiájú fizika kísérleti precíziós időzítés
4. A feltörekvő alkalmazási területek
①quantum technológia
Hideg atom kísérleti lézerhűtés fényforrás
Kvantumba szorított állami generációs rendszer
② új energia
Fotovoltaikus anyagjellemzők kutatása
Üzemanyagcellás elektróda folyamat megfigyelése
③ Környezeti megfigyelés
Légköri szennyezőanyag lézer spektrum észlelése
Óceánhőmérsékleti mező távérzékelési mérése
Összefoglalva: a hélium-neon lézerek pótolhatatlan egyedi értéket mutatnak a nagy teljesítményű forgatókönyvekben. Más lézerekkel összehasonlítva a hélium-neon lézerek páratlan koherenciát és stabilitást biztosíthatnak olyan alkalmazásokban, mint az interferometria és a holografikus képalkotás, amelyet a félvezető lézerek és a szilárdtest lézerek számára nehéz elérni.
A kulcsfontosságú technológiák, például az RF gerjesztése és a termálkezelés folyamatos áttörésével a nagy teljesítményű hélium-neon-lézerek nagyobb szerepet játszanak a legmodernebb mezőkben, például az EUV litográfia észlelésében és a tér kvantumkommunikációjában. A száloptikai technológiával való integrációja a rendkívül stabil átviteli rendszerek új generációjának, és az orvosbiológiai területen az energiafejlesztés utáni műtéti alkalmazások is érdemes várakozással tekinteni. Az új lézerek versenye ellenére a hélium-neon lézerek továbbra is pótolhatatlan pozíciót tartanak fenn a speciális forgatókönyvekben, amelyek "szélsőséges optikai teljesítményt igényelnek", és továbbra is elősegítik a precíziós tudomány és a csúcskategóriás gyártás innovatív fejlődését.
Elérkezési adatok:
Ha bármilyen ötlete van, nyugodtan beszéljen velünk. Nem számít, hol vannak ügyfeleink, és mi a követelményünk, követni fogjuk a célunkat, hogy ügyfeleink számára magas színvonalú, alacsony árakat és a legjobb szolgáltatást biztosítsunk.
Email:info@loshield.com
Tel: 0086-18092277517
Fax: 86-29-81323155
WeChat: 0086-18092277517
