Lāzera darbības laikā, kad elektriskā enerģija vai cita veida enerģija tiek pārveidota gaismas enerģijā, neizbēgami tiks ģenerēts liels siltuma daudzums. Ja šo siltumu nevarēs izkliedēt savlaicīgi un efektīvi, tas izraisīs lāzera temperatūras paaugstināšanos, kas ietekmēs tā izejas jaudu, stara kvalitāti, viļņa garuma stabilitāti un var pat sabojāt lāzera mikroshēmu un iekšējos optiskos komponentus. Tāpēc efektīva un uzticama siltuma izkliedēšana ir viena no galvenajām tehnoloģijām, kas nodrošina stabilu lāzera darbību un pagarina tā kalpošanas laiku. Nepārtraukti uzlabojot lāzera jaudu un paplašinot pielietojuma jomas, siltuma izkliedes tehnoloģija turpina attīstīties un ieviest jauninājumus. Tālāk tiks iepazīstinātas ar vairākām galvenajām lāzera siltuma izkliedes metodēm un to īpašībām.
1960-1970
Lāzera izstrādes pirmajās dienās izejas jauda parasti bija zema (vatu līmenis un zemāks). Šis posms galvenokārt balstās uz dabisko konvekciju un starojuma siltuma izkliedi, un struktūra ir vienkārša un uzticama. Tā kā nepārtraukto viļņu (CW) gāzes lāzeru (piemēram, CO₂ lāzeru) un agrīno cietvielu -lāzeru jaudai pieauga līdz desmitiem vatu, sāka izmantot vienkāršu piespiedu gaisa dzesēšanas tehnoloģiju. Lāzera korpusam pievienojot ventilatoru un izmantojot piespiedu gaisa konvekciju, lai noņemtu siltumu, tas ir pirmais solis siltuma izkliedes tehnoloģijas pārveidošanā no pasīvās uz aktīvo.
1980-1990
Cirkulējošā ūdens dzesēšanas sistēma šajā periodā kļuva par standarta konfigurāciju lieljaudas{0}}lāzeriem. Pētījumi ir vērsti uz aukstās plākšņu plūsmas kanālu dizaina optimizēšanu, ūdens kvalitātes uzlabošanu (piemēram, dejonizāciju), lai novērstu katlakmens veidošanos un koroziju, un efektīvu ārējo siltummaiņu (piemēram, dzesēšanas torņu, sauso dzesētāju) izstrādi. Šajā posmā precīzas temperatūras kontroles sistēmas kompresoru dzesēšanai ir sāktas izmantot arī pusvadītāju sūkņu avotiem, kas ir ārkārtīgi jutīgi pret temperatūru, un zinātniskās izpētes -pakāpes lāzeriem, kuriem nepieciešams zems trokšņa līmenis.
2000. gadi līdz mūsdienām
Pētniecības virziens pāriet uz efektīvāku fāzes maiņas dzesēšanas tehnoloģiju:
Dzesēšana ar aerosolu: izsmidzinot un izsmidzinot dzesēšanas šķidrumu uz siltuma avota virsmas, izmantojot pilienu triecienu un latento fāzes maiņas siltumu, lai noņemtu lielu siltuma daudzumu, laboratorija ir sasniegusi siltuma izkliedes jaudu, kas pārsniedz 1000 W/cm².
Mikrokanālu vārīšanās dzesēšana: virziet dzesēšanas šķidrumu, lai mikrokanālā tiktu veikta kontrolējama fāzes maiņa (viršana), un izmantojiet latento iztvaikošanas siltumu, lai ievērojami palielinātu siltuma izkliedes robežu.
Kopsavilkums
Rezumējot, lāzeriem ir dažādas siltuma izkliedes metodes, sākot no vienkāršas dabiskās dzesēšanas līdz sarežģītai un izsmalcinātai kompresoru dzesēšanai un dažādām jaunām augstas -efektivitātes siltuma izkliedes tehnoloģijām, kas veido pilnīgu tehnisko sistēmu. Praktiskajos lietojumos ir jāveic visaptveroša apsvēršana un izvēle, pamatojoties uz tādiem faktoriem kā lāzera jaudas līmenis, strukturālā forma, veiktspējas prasības, lietošanas vide un izmaksu budžets. Lāzertehnoloģijām attīstoties uz lielāku jaudu, lielāku spilgtumu un mazākiem izmēriem, efektīvāku, kompaktāku un uzticamāku siltuma izkliedes risinājumu izstrāde joprojām būs nozīmīgs pētniecības temats lāzertehnoloģiju jomā un galvenais garants lāzeru plašākas izmantošanas veicināšanai dažādās nozarēs.
