دیود پمپ (Pump Diode) (در لیزرها)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)

انواع دیودها (Diode) را در آموزش زیر شرح دادیم :

دیود پمپ (Pump Diode) (در لیزرها) :

دیود پمپ (Pump Diode) یک دیود لیزری قدرتمند است که برای پمپاژ نوری (Optical Pumping) لیزرهای حالت جامد (Solid-State Lasers) و لیزرهای فیبر نوری (Fiber Lasers) استفاده می شود. در این کاربرد، انرژی الکتریکی به نور لیزر (معمولا با طول موج مشخص) تبدیل می شود و این نور به محیط فعال (Gain Medium) لیزر دیگر (مانند کریستال Nd:YAG یا فیبر دوپ شده با ایتربیوم) تابانده می شود تا وارونگی جمعیت (Population Inversion) ایجاد کرده و باعث گسیل لیزر در طول موج دیگر شود.

مکانیزم کار: یک لیزر حالت جامد مانند Nd:YAG به طور معمول با لامپ های فلاش (Flash Lamps) پمپ می شد که بازده بسیار پایینی داشتند. دیودهای پمپ لیزری با طول موج مناسب (مثلا ۸۰۸ نانومتر برای پمپاژ Nd:YAG) بازده بسیار بالاتری دارند (تا ۵۰٪). نور دیود پمپ به کریستال Nd:YAG تابانده می شود، یون های نئودیمیم را برانگیخته می کند و باعث گسیل لیزر در ۱۰۶۴ نانومتر می شود.

پارامترهای مهم دیود پمپ:

توان خروجی نوری (Optical Output Power): می تواند از چند وات تا چند صد وات باشد.

طول موج (Wavelength): باید با باند جذب محیط فعال لیزر تطابق دقیق داشته باشد (معمولا با دقت نانومتر).

پهنای خط طیفی (Spectral Width): باید باریک باشد تا جذب بهینه باشد.

بازده (Efficiency): نسبت توان نوری خروجی به توان الکتریکی ورودی.

طول عمر (Lifetime): دیودهای پمپ با کیفیت می توانند ده ها هزار ساعت کار کنند.

کاربرد اصلی دیود پمپ در لیزرهای صنعتی (برش، جوشکاری، حکاکی)، لیزرهای پزشکی (جراحی، زیبایی)، لیزرهای نظامی، و لیزرهای مخابراتی (تقویت کننده های فیبری EDFA) است.

سری معروف دیودهای پمپ شامل محصولات شرکت هایی مانند Jenoptik، Coherent، II-VI (Finisar) و Lumics است. این دیودها معمولا در بسته بندی های کواکسیال با فیبر نوری (Fiber-Coupled) یا به صورت آرایه های نواری (Bar Arrays) برای توان های بالا عرضه می شوند.

در نهایت، دیود پمپ یک جزء کلیدی در لیزرهای پرتوان مدرن است که انقلابی در این صنعت ایجاد کرده است.