Kui laser töötab, elektrienergia või muud energiavormid muundatakse valgusenergiaks, tekib paratamatult suur hulk soojust. Kui seda soojust ei saa õigeaegselt ja tõhusalt hajutada, põhjustab see laseri temperatuuri tõusu, mis mõjutab selle väljundvõimsust, kiire kvaliteeti, lainepikkuse stabiilsust ning võib isegi kahjustada laserkiipi ja sisemisi optilisi komponente. Seetõttu on tõhus ja usaldusväärne soojuse hajutamine üks võtmetehnoloogiaid, mis tagab laseri stabiilse jõudluse ja pikendab selle kasutusiga. Laseri võimsuse pideva täiustamise ja rakendusalade laienemisega jätkab soojuse hajumise tehnoloogia areng ja uuendused. Järgnevalt tutvustame mitmeid peamisi lasersoojuse hajutamise meetodeid ja nende omadusi.
1960-1970
Laseri arendamise algusaegadel oli väljundvõimsus üldiselt madal (vati tase ja alla selle). See etapp tugineb peamiselt looduslikule konvektsioonile ja kiirgussoojuse hajumisele ning struktuur on lihtne ja usaldusväärne. Kui pidevlaine (CW) gaaslaserite (nt CO₂ laserid) ja varajaste tahkislaserite -võimsus kasvas kümnete vattideni, hakati rakendama lihtsat sundõhujahutustehnoloogiat. Lisades laseri korpusele ventilaatori ja kasutades soojuse eemaldamiseks õhu sundkonvektsiooni, on see esimene samm soojuse hajumise tehnoloogia muutmisel passiivsest aktiivseks.
1980-1990
Ringlevast vesijahutussüsteemist sai sel perioodil suure võimsusega-laserite standardkonfiguratsioon. Uurimistöö keskendub külmaplaadi voolukanalite disaini optimeerimisele, vee kvaliteedi parandamisele (nt deioniseerimine), et vältida katlakivi tekkimist ja korrosiooni, ning tõhusate välissoojusvahetite (nt jahutustornid, kuivjahutid) väljatöötamisele. Praeguses etapis on hakatud kompressori jahutuse täpseid temperatuurijuhtimissüsteeme kasutama ka pooljuhtpumbaallikate jaoks, mis on temperatuuri suhtes äärmiselt tundlikud, ja madala müratasemega laserite jaoks.
2000ndad kuni praeguseni
Teadustöö piir nihkub tõhusamale faasimuutusega jahutustehnoloogiale:
Pihustusjahutus: pihustades ja pihustades jahutusvedelikku soojusallika pinnale, kasutades suure soojushulga eemaldamiseks tilkade lööki ja faasimuutuse varjatud soojust, on labor saavutanud soojuse hajumise võimsuseks üle 1000 W/cm².
Mikrokanaliga keev jahutus: suunake jahutusvedelik läbi mikrokanalis kontrollitava faasimuutuse (keemise) ja kasutage varjatud aurustumissoojust, et soojuse hajumise piiri oluliselt suurendada.
Kokkuvõte
Kokkuvõtteks võib öelda, et laserite jaoks on erinevaid soojuse hajutamise meetodeid, alates lihtsast loomulikust jahutusest kuni keeruka ja keeruka kompressorjahutuseni ning mitmete uute suure{0}}tõhusate soojuse hajumise tehnoloogiateni, mis moodustavad tervikliku tehnilise süsteemi. Praktilistes rakendustes tuleb põhjalikult kaaluda ja valida selliste tegurite põhjal nagu laseri võimsustase, struktuurne vorm, jõudlusnõuded, kasutuskeskkond ja kulueelarve. Lasertehnoloogia arenedes suurema võimsuse, suurema heleduse ja väiksemate mõõtmete suunas on tõhusamate, kompaktsemate ja töökindlamate soojuseralduslahenduste väljatöötamine jätkuvalt oluline lasertehnoloogia valdkonna uurimisteema ja võtmetagatis laserite laialdasema kasutuselevõtu edendamisel erinevates tööstusharudes.
