расчет параметров импульсного лазера

Господа, чем вы пользуетесь, если пользуетесь, для расчетов лазеров?
Вот есть такая софтина,
http://www.ddctech.com/LT4_01.html
кто-нибудь юзал? Можно ли доверять результатам?
Я бы хотел построить лазер 1064нм с короткими до (10 нс) импульсами мощностью,
около 2-3 мДж каждый, реально ли этого добиться?

 

Про софтину ничего сказать не могу. Но то, что она древняя, как говно мамонта, настораживает.
Что касается возможности постоения лазера, то прежде всего надо определиться с частотой повторения импульсов. Сколько в штуках/секунду точно? Тогда станет понятен масштаб желаемого. А так - от тривиального до невозможного.

 

да конечно, 2-4 kHz, желательно верхняя граница
софт конечно древний, посоветуете что-то лучше?

 

"Нелёгкий парад, братья мои"! (Цэ - П. Мериме).
Тяжёлое сочетание параметров.
Знаю одну работу. 3 мДж х 5кГц. НО! Из-за АОМа минимальная длительность импульса - 20 нс. Да и АОМ там непростой. Накачка - непрерывная, 2 х JOLD-30-CPFX = 60 Вт.
Если делать короткий, <10 нс, импульс, то электрооптика. А найдёте затвор, способный тарахтеть на 4 кГц? Есть такое у буржуЁв, а у нас не знаю.
В общем, если нужно серьёзное изделие, то долго и дорого.
И, подводя черту, из любопытства: стеклобойка?
PS. По моему разумению, софт не поможет особо.

 

мирон

Нет ли у вас информации по параметрам импульса 1064нм для пробоя в объеме стекла, гравировка. Станков полно, какая энергия в импульсе не совсем понятно.

 

Официальной, со ссылками на datasheetы нет. Да и производители всяческих стеклобойных станков/ гравёров не очень-то их публикуют. Хотя признаюсь честно, это не моя область интересов.
Но если брать современные гравёры, то большинство из них имеют волоконный Yb лазер от IPG. Накачка непрерывная, средняя мощность максимальная - 10-12 Вт. Модуляция - АОМ, длительность импульса 150-200 нс. Частота повторения - точно не помню, но что-то 20-80 кГц. Поправьте, кто знает точнее. Да, ток накачки также регулируется от 0.2 до 1.0 Imax. Сканирование - лучом.
А для стеклобоек - важно, чтобы импульс был покороче, как Alex писал - не боле 10 нс, а лучше 5-7нс. Частоты повторения - 5 кГц типично. А энергия - единицы мДж. НО! Тут важно качество пучка. Всё сказанное относиться к DPSSам с хорошим пучком и хорошей фокусирующей оптике.
Были ещё древние разработки с лаповой накчкой и частотой 50-100 Гц. там пучок имеет M^2 десятки и энергия в импульсе, пару десятков мДж, как минимум.

 

У меня знакомый пытается сделать на импульсном YAGе стеклобойку. Пока длительность импульса 100 нс при энергии 2-5 мДж, ачество пучка не очень (субъективно) . Он просит меня консультировать по этому вопросу (построения лазера) управление затвором, модовому составу и тп пока стекло не пробивает, но товарищ упорный

 

Мирон, да для стекла,
То что будет дорого, понятно сначала, главное, чтоб не слишком дорого.
А почему софт не поможет, на глаз, что ли, делать?

 

To Glavlaser:
Что-то импульс длинноват. Чем Ваш коллега модулирует?
Очень важно как и чем он фокусирует пучок?
To Alex:

Я скептически отношусь к возможности количественного моделирования сложных лазерных систем. Т.е. возможность сравнительно точно рассчитать выходные параметры. Можно хорошо промоделировать какую-то частность. В любом случае надо очень хорошо себе представлять лазерную физику. Но тому, кто это представлет, общие программы моделирования не нужны. Просто видел, как грамотные люди к данному вопросу относятся.
Всё сказанное есть сугубое IMHO, на строгое соответствие жизни не претедующее. Я уж точно не знаток современного софта. Однако знаю мнение человека, "пытавшего" какой-то модный американский лазерный CAD. После длительного изучения резюме было: "Да ну его наххх... Я всё это и без всяких расчётов знаю"!

 

мирон

Да в этом-то и проблема, штатный электрооптический модулятор, но управление на тиратроне не работает пришлось делать бысмтропереключаещихся диодах. Похоже что электрический импульс слишком длинный. Другая проблема качество пучка, резонатор на двух плоских зеркалах. А по науке лучше иметь конфокальный резонатор. нет кривых зеркал!

 

Когда-то имел дело с лазером для рисования внутри стекла. Параметры его были: энергия около 1 мДж, длительность - около 10 нсек, длина волны 532 нм, качество пучка - близкое к ТЕМ00. Он уверенно пробивал стекло при фокусе сто с чем-то мм и апертуре перед фокусирующей линзой около 10 мм.

 

Те энергия 1 мДж в зелени? 100 мм это фокусное расстояние линзы? пучок на входе в линзу был не более 10 мм в диаметре?

 

попробуй просто диафрагмировать

 

Диафрагма не эффективна в плоском резонаторе, уделал интерферометр Саньяка.

 

а т

а тепловой линзы у тебя там типо нет? - вот от нее и найди перетяжку, обреж, и получишь чистый гаус.

 

alaser

смотри : Быков В. П., Силичев О.О. Лазерные резонаторы. параграф 4.4

 

И что мы имели ввиду? - я даю тебе конкретный совет а ты ссылаешься на
статью о случае с двумя сферическими зеркалами или резонаторе с телескопом.
- у тебя же два плоских зеркала и требование получить пробой в стекле.
с плоскими зеркалами видел китайца, но там было хитрое переднее зеркало - с переменным коэффициентом по диаметру пучка.
еще на плоских зеркалах хороший луч у меня на одной машине(лазер-немец) формируется диафрагмами на самих зеркалах(обоих),
А на некоторых ЛТИ тоже бывали плоские зеркала-без обжима пучка выдавали полную х-ню, но им я ставил заднее сферическое зерк. и выкидывал диафрагму.
Рисовалки по стеклу намного более требовательны к качеству луча, чем длительности импульса - например на упоминавшемся китайце при замене переднего зеркала на обычное, даже при возросшей в раза два мощности рисовать даже не думал.
Я так понимаю тебе просто нравиться просто малевать на бумажке схемки и думать "А вот так-бы"- построить мост через пруд,
вместо того, чтобы воткнуть диафрагму в нужное место и получить результат.

 

alaser

В случае импульсного лазера наведенная оптическая сила наведенной линзы < 2 диоптрий -> фок расстояние >=0.5-1 м. Длина моего резонатра =1 м квантрон посредине, где будем ставить диафрагму ? за резонаторм? В книге и написано для получения TEM00 надо аподизацию ( зеркало - с переменным коэффициентом по диаметру пучка.) или телескоп. В монографии на кот я ссылаюсь рассматривается случай резонатора с плоскими зеркалами.
Лучше расскажи про сферическое зеркало (R=?) и резонатор в этом случае. чем модулируется добротность?
В приаттаченой статье кстати описывается способ построения импульсного лазера с ТЕМ00 без всяких диафрагм и сферических зеркал.

 

Ну да. Цифры приблизительные. Может, не 100, а 105 мм, или 110, сейчас уж точно не помню.

 

А чего такой длинный? Это ж и импульс тоже длинный получится. Диафрагму можно ставить где удобно. Только надо иметь ввиду, что диафрагма будет поглощать часть энергии. Металлические диафрагмы иногда плюются расплавленным металлом, особенно в процессе юстировки, поэтому надо, на всякий случай, разместить ее на достаточном расстоянии от оптических элементов. Я, например, обычно использую диафрагмы, прорезанные в листе фторопласта.

Диафрагма, хоть и улучшит качество пучка, энергию также снизит.