Тема: Возможна ли работа СО2 лазера в импульсном режиме с частотой 100кГц?

[Тимерхан]

Если да, то как реализовать?
Энергия в импульсе 0,4мВт.
Мощность лазера должна быть около 40Ватт.

[Gall]

Какая нужна длительность импульса? При таких характеристиках лазер работает все равно в стационарном режиме (режим установившейся генерации, он же "непрерывный", он же "длинный импульс"), поэтому достаточно просто прерывать питание или механически перекрывать луч (заслонку придется охлаждать, но 40 Вт - это не киловатт).

[Тимерхан]

Длительность импульса не принципиальна. Ограничение только по частоте и энергии, т.е. импульс не дольше 1/100000=10мкс.
В конечном итоге необходимо управлять лазером со скорость 10мкс

[Тимерхан]

Возникают вопросы.
В течении какого времени лазер продолжает излучать после прерывания питания? Т.е. за какое время мощность излучения уменьшится в 10 раз?
Если прерывать луч лазера механически, то чем?

[Gall]

Механически - стандартно: вращающийся диск с дырками. Или вращающееся/качающееся зеркало, после которого стоит дырка, в которую лазер (не) попадает. Сложности здесь связаны только с нагревом элементов от мощного луча. Можно, например, сделать диск с дырками зеркальным, а отразившийся от него луч направить в охлаждаемую водой ловушку-улитку.

После отключения высокого напряжения лазер гаснет практически мгновенно (сотни наносекунд в худшем случае). Поэтому имеет смысл говорить о скорости, с которой с лазера в действительности снимается питание. 10 микросекунд на токах и напряжениях, на которых обычно работают CO2, обеспечить непросто. К тому же будет задержка ВКЛЮЧЕНИЯ - разряд загорается не сразу. И импульс будет неравномерным. 10 микросекунд - это уже сравнимо со временем разгорания разряда, нехорошо, включать с упреждением надо будет. Из-за этого будет дрейф длительности. Поэтому, если нужна точность, то механический способ наиболее прост.

Вообще для импульсных применений обычно используют импульсные лазеры (твердотельный с ламповой, реже с лазерной накачкой). Тут в основном возникает другой вопрос: а почему именно 10600 нм, почему бы не использовать, скажем, 1064 от неодимового лазера, работающего в импульсном режиме легко и непринужденно, вплоть до наносекундных импульсов в десятки гигаватт?

[Тимерхан]

Не устраивает цена подобных решений. Принципиальной привязки к 10.6 микронам нет. Лазер понадобится для нагрева.
Насколько я понимаю., СО2 лазеры - наиболее доступные лазеры по цене, особенно в диапазоне 40 - 100 Ватт.

[Тимерхан]

Правильно ли я понимаю, что никаких принципиальных ограничений, кроме времени загорания разряда, на управление СО2 лазером нет. Т.е. если не выключать лазер полностью, а оставить его в режиме поддержания минимального разряда, то можно подавать на него короткие импульсы с частотой 100кГц и таким образом получить управление с нужной скоростью.