怎样选择激光电源|激光驱动器?
激光驱动器|激光驱动器是激光设备的核心,其将供电设备的电能转化为光能,再将光能转化成有用的高能激光以备使用。在这个能量转换的过程中,会损失绝大部分的功率。有些激光驱动器,其电能到光能转化比约为55%,光能到激光能量转化比约为35%。故,若电源提供的功率为30kw,那么产生的光能功率约为16kw,实际可用激光功率约为5kw。因此客户需要根据所需的激光功率和能量损失比,选择合适功率的电源为激光设备提供激励。
激光电源|激光驱动器可以比一角硬币小,也可以和微波炉一样大。电源技术的两种主要类型是线性和开关。线性电源主要用于低功率激光模块。开关电源可用于脉冲、连续波(CW)和准连续波(QCW)系统,通常提供超过1 A的驱动电流。每一台半导体激光器背后���功率都是它的电源,然而选择正确的电源并不总是考虑得太多。选择需要仔细规划,因为一个决定会影响下一个决定。影响激光电源选择的因素包括激光二极管的电气要求、其物理尺寸和电源价格。
光学输出至关重要 所需的光输出功率是影响激光电源选择的很重要因素。因为激光消耗的电能被转换成光,所以产生的光量和所需的电量之间有直接的关系。不同的应用可能需要截然不同的输出功率,因此不同的应用对输入电流的要求可能大不相同。例如,为10 mW可见激光二极管找到电源要比为泵浦固体激光器设计的40 W二极管阵列容易得多。10 mW激光器所需电流和产生的内热将比40 W阵列少,后者需要500倍或更多的电流。电源必须为激光器提供足够的电流,而不会使其过驱动。 波长要求对激光电源的选择有另一大影响。如果所需波长的激光二极管的可用性有限,则电源选择也可能受到限制。某些波长和功率级可以比其他波长和功率级更有效地产生。这方面的一个主要例子是1870 nm的6 W输出半导体激光器(见图)。在这种波长下,很难有效地实现多瓦功率。6 W激光器需要32 A的驱动电流,而类似的7 W 808 nm激光器仅需要约10 A的驱动电流。 确定波长参数可以简单地确定是否需要用于校准的可见激光二极管或用于照相机的红外光源。这两种应用都可以使用广泛的波长范围。可见光激光器工作波长为635~695nm。由于大多数电荷耦合器件(CCD)相机都是硅基的,因此可以使用750-1100-nm范围内的激光器实现红外照明应用。
接通持续时间 选择激光电源|激光驱动器时要考虑的另一个因素是二极管“开启”的时间长度。连续波应用要求激光器100%开启。在脉冲和调制操作中,激光器仅在需要时激活。虽然连续波激光器适合于许多应用,但脉冲、调制或QCW激光器可能更适合。例如,低功率、100 mA CW电源不适用于飞行时间距离测量应用。相反,这种应用将需要一个专门的脉冲电源,能够提供纳秒脉冲许多安培。然而,“常开”使用需要CW电源,例如在校准或照明应用中。某些大功率半导体激光器阵列,如材料加工、切割、光抽运等需要QCW电源。 调制激光束传输也是一种选择。市场上有几种半导体激光器驱动器,它们接受TTL(晶体管-晶体管逻辑)、ECL(发射极耦合逻辑)或模拟输入,以根据输入信号调制输出光束。例如,Power Technology公司的SPMT型激光系统,它接受0到20 MHp的TTL输入信号,并相应地调制二极管。光束调制可用于使激光器与分析仪器或照相机同步。
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