Высокомощные субнаносекундные лазеры серии HQP

Введение в продукт: мощный субнаносекундный лазер серии RealLight HQP.
Компания RealLight Technology самостоятельно разработала мощный субнаносекундный лазер серии HQP, предназначенный для применения в системах LiDAR и высокоточной лазерной обработке. Лазер использует полный набор собственных разработанных оптических компонентов, включая затравку, оптический изолятор, источник накачки и лазерный усилитель, обеспечивая узкую длительность импульса менее наносекунды, высокую среднюю мощность и высокую частоту повторения. Благодаря компактной и легкой конструкции, герметичному оптическому тракту и низкому энергопотреблению с воздушным охлаждением, он обладает отличной совместимостью с различными системами и подходит для разнообразных сценариев, таких как бортовой/картографический LiDAR, микро- и наноточная обработка, оптическое обнаружение и офтальмологическое лечение. Стандартные версии поддерживают две длины волны: 1064 нм и 532 нм с длительностью импульса до 500 пс; по запросу доступны модели с длиной волны УФ 355 нм и более высокой частотой повторения.

1. Интегрированная собственная оптическая конструкция и компактная надежная структура.
В серии HQP используется разработанная нами архитектура MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) ​​с собственным источником затравки, изолятором, накачкой и усилительной цепью, что обеспечивает низкие оптические потери и стабильную пиковую выходную мощность. Полностью герметичный резонатор изолирует помехи от пыли, влаги и колебаний температуры, предотвращая дрейф оптического пути при длительной непрерывной работе и продлевая срок службы.
Благодаря воздушному охлаждению вместо водяных чиллеров, лазер потребляет менее 200 Вт максимальной мощности, имеет низкое энергопотребление и требует меньшего количества вспомогательных периферийных устройств. Раздельная компоновка лазерной головки и блока питания обеспечивает компактные размеры и упрощает установку: размеры лазерной головки 85×91,6×240 мм, размеры блока питания 172×100×197 мм, что идеально подходит для оборудования с ограниченным пространством, включая встроенные LiDAR-системы, автоматизированные обрабатывающие станки и миниатюрные медицинские приборы.
Стандартизированные электрические интерфейсы управления поддерживают питание 15 В постоянного тока, внешний триггерный вход TTL 5 В, синхронный оптический выход 3 В при нагрузке 50 Ом и последовательную связь RS232 для бесшовного подключения к верхним компьютерам, системам управления движением и модулям синхронизации LiDAR, что упрощает интеграцию системы.

2. Основные преимущества в производительности
2.1 Узкие импульсы длительностью менее наносекунды для минимизации термического повреждения при микроизготовлении
Минимальная ширина импульса достигает 500 пс. Сверхбыстрые импульсы длительностью менее наносекунды значительно подавляют тепловую диффузию, обеспечивая получение чистых режущих кромок без термического пригорания или шлака, идеально подходящих для прецизионного сверления, внутренней гравировки и микро- и наноструктурирования. Для лидарных и лазерных ультразвуковых измерений узкие импульсы улучшают разрешение измерения расстояния и отношение сигнал/шум.

2.2 Высокая средняя мощность и широкий диапазон частоты повторения для универсальных условий работы
Предусмотрены три основных варианта частоты повторения импульсов (5 кГц, 20 кГц, 50 кГц). Версия для 1064 нм обеспечивает максимальную среднюю мощность 5 Вт и энергию одиночного импульса до 500 мкДж; зеленая версия для 532 нм достигает средней мощности 2,5 Вт и энергии одиночного импульса 250 мкДж. Гибкое переключение между высокой и низкой частотой повторения импульсов позволяет осуществлять обнаружение с помощью лидара на больших расстояниях, высокоскоростную непрерывную маркировку и быструю гравировку.

2.3 Высококачественный луч основной моды и долговременная стабильность выходного сигнала
Он излучает основной гауссовый пучок TEM00 с превосходным качеством. Угол расходимости на уровне 1/e² как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях составляет менее 10 мрад, а коэффициент подавления поляризации превышает 100:1 для точного управления пучком. Колебания среднеквадратичного значения мощности остаются ниже 3% в течение 8 часов непрерывной работы, обеспечивая стабильную выходную мощность при серийном производстве и длительной проверке с помощью лидара для повышения выхода годной продукции и получения воспроизводимых данных обнаружения.

2.4 Широкий диапазон рабочих температур и высокая адаптивность к окружающей среде
Стандартный диапазон рабочих температур составляет от 15℃ до 35℃, а температура хранения – от -20℃ до 60℃. Устройство стабильно работает в оборудовании, устанавливаемом на транспортных средствах, на открытых площадках, в лабораториях и промышленных цехах без строгого контроля температуры и влажности.

3. Полное описание технических параметров
Субнаносекундный лазер HQP обеспечивает две стандартные длины волны: инфракрасную 1064 нм и зеленую 532 нм, с тремя уровнями частоты повторения: 5 кГц, 20 кГц и 50 кГц. Для 1064 нм: 5 кГц обеспечивает среднюю мощность 2,5 Вт и энергию одиночного импульса 500 мкДж; 20 кГц — среднюю мощность 5 Вт и энергию одиночного импульса 250 мкДж; 50 кГц — среднюю мощность 4 Вт и энергию одиночного импульса 80 мкДж. Для 532 нм: 5 кГц — среднюю мощность 1,25 Вт и энергию одиночного импульса 250 мкДж; 20 кГц — среднюю мощность 2,5 Вт и энергию одиночного импульса 125 мкДж; 50 кГц — среднюю мощность 2 Вт и энергию одиночного импульса 40 мкДж. Ширина импульса уменьшается с увеличением частоты повторения, достигая значения ниже 500 пс при максимальной частоте 50 кГц, а стабильность среднеквадратичного значения мощности остается ниже 3% для всех конфигураций в течение 8 часов непрерывной работы.
Все модели выдают лучи основной моды TEM00 с углом расходимости менее 10 мрад по горизонтальной и вертикальной осям и коэффициентом подавления поляризации более 100:1. Электрическое питание осуществляется от источника постоянного тока 15 В, принимает внешний триггер TTL 5 В и выдает синхронный оптический сигнал 3 В на резисторе 50 Ом, управление системой осуществляется через RS232. Максимальное энергопотребление составляет менее 200 Вт. Габариты блока питания (172×100×197 мм) и лазерной головки (85×91,6×240 мм) различаются. Рабочая температура 15–35℃, температура хранения -20–60℃, полностью герметичная конструкция с воздушным охлаждением без системы водяного охлаждения. По запросу доступны варианты с длиной волны УФ 355 нм и более высокой частотой повторения импульсов.

4. Разнообразные области применения
4.1 Лидар и обнаружение космического пространства
Идеально подходит для лазерного лидара и сканирующего лидара. Узкие импульсы длительностью менее наносекунды повышают точность измерения расстояния, а высокая частота повторения обеспечивает непрерывное высокоскоростное сканирование. Компактный размер позволяет интегрировать его в бортовые, автомобильные и геодезические лидарные системы. Также подходит для лазерно-индуцированной флуоресценции, атмосферного оптического обнаружения и лазерных ультразвуковых измерений для дистанционного зондирования и оптического контроля.

4.2 Высокоточная лазерная обработка
Охватывает такие виды обработки, как тонкая маркировка, лазерная гравировка, внутренняя гравировка стекла/кристалла, прецизионное сверление микроотверстий и микро-нанообработка различных материалов. Сверхбыстрые импульсы обеспечивают холодную обработку со сверхмалыми зонами термического воздействия, подходящую для высокоточной микроструктурной обработки металлов, керамики, стекла и полимеров. Высокая частота повторения и высокая средняя мощность отвечают требованиям высокоскоростной обработки автоматизированных производственных линий.

4.3 Биомедицинские приложения
Используется в офтальмологических лазерных аппаратах, где субнаносекундные импульсы минимизируют термическое повреждение тканей глаза и снижают послеоперационные осложнения. Также применяется для возбуждения флуоресценции биологических тканей и проведения оптических исследований в медицинских лабораториях.

5. Краткое описание продукта
Созданный на основе собственной оптической технологии RealLight, высокомощный субнаносекундный лазер серии HQP сочетает в себе пять основных преимуществ: узкую ширину импульса менее наносекунды, пиковую среднюю мощность до 5 Вт, максимальную частоту повторения 50 кГц, компактную конструкцию с воздушным охлаждением и герметичную долговременную стабильность. Стандартные двухволновые варианты 1064/532 нм, а также настраиваемая версия 355 нм UV удовлетворяют требованиям различных отраслей, включая обнаружение с помощью LiDAR, прецизионное промышленное микропроизводство, офтальмологическое медицинское оборудование и оптические научные исследования. Благодаря низкому энергопотреблению, простоте интеграции и широкому диапазону температур, он эффективно снижает затраты на разработку и обслуживание оборудования. Как экономичный отечественный источник субнаносекундных импульсных лазеров, он широко используется производителями автоматизированного оборудования, предприятиями, занимающимися LiDAR, университетскими научно-исследовательскими институтами и производителями медицинского оборудования.