Kokeellisen pulssilaserjärjestelmän toimitus asiakkaalle

Abstract

Laserteknologiaa alana voidaan kuvata kasvusuuntaiseksi, ja ala tarjoaa erilaisia ratkaisuja aina kuluttajaelektroniikasta valokuituviestintään asti. Laserlaitteiden sovellutusala ulottuu myös lääketieteeseen, jossa laitteita hyödynnetään esimerkiksi kirurgiassa ja lääketieteellisessä tutkimuskäytössä.

Opinnäytetyön tarkoituksena oli toimittaa kokeellinen pulssilaserlaite asiakaskäyttöön. Pulssilaser lasertyyppinä tuottaa suuren lasertehon hetkellisesti, mutta keskiarvoteho jää kuitenkin verrattain melko pieneksi. Yleisellä tasolla lasereiden pulssikäyttö viittaa optisen tehon esiintymiseen pulssina määrätyn periodin aikana tietyn toistotaajuuden mukaisesti. Pulssilasereita on mahdollista hyödyntää erilaisissa käytännön sovellutuksissa, kuten materiaalikäsittelyssä ja puolustusteknologiassa.

Työ aloitettiin perehtymällä erilaisiin olemassa oleviin laserpaketteihin sekä niiden lasersiruihin. Tämän vaiheen jälkeen työ eteni erilaisiin mittauksiin ja asiakasspesifikaation tarkasteluun. Seuraavissa työvaiheissa keskityttiin pulssilaserlaitteen rakentamiseen sekä valmiin laitteen verifikaatiomittauksiin. Tutkimustyö päättyi laitteen toimitukseen asiakkaalle onnistuneesti.

Työ täytti tavoitteensa, sillä tehty tutkimustyö mahdollisti tarkoituksenmukaisten valintojen tekemisen lopulliseen tuotteeseen. Kiinnostava havainto kuitenkin oli, että työvaiheissa tunnistettiin myös jokseenkin odottamattomia ilmiöitä laserin käyttäytymisessä, joita olisi syytä tutkia jatkossa lisää. Jatkotutkimusta tarvitaan myös laajemmin laserteknologian sovellutuksista, kun ottaa huomioon sen tarjoamat laajat mahdollisuudet.

Laser technology industry is growing fast, and it offers different solutions from consumer electronics to optical fiber communications. Laser devices are also useful on medical applications where they can be utilized in surgery and medical research.

The purpose of this thesis is to deliver an experimental pulse laser system to a customer. Pulse laser as a laser type can produce a large amount of optical power momentarily, while the average power stays relatively low. On a general level, the pulse operation of lasers refers to the occurrence of optical power as a pulse during a specified period according to a specified repetition frequency. Pulse lasers can be used in many practical applications, such as material handling and in defense technology.

In this case example research started by looking at different existing laser packages and their laser chips. After that the case proceeded to various measurements and review of the customer specification. In the next stages the focus was on building of the pulse laser system and verification measurements of the finished device. Research concluded on successful delivery of the device to the customer.

This thesis met its goal successfully, because the conducted research enabled appropriate decisions for the finished product. During the research, an unexpected and intriguing phenomenon was observed in the behavior of the laser, warranting further investigation. Further investigation is also needed on the broader applications of laser technology, considering the wide range of possibilities it offers.