Laserski diodni laser z nižjimi obratovalnimi stroški in daljšimi intervali vzdrževanja

Jul 03, 2017

Pustite sporočilo

Diodni laserski laser kot aktivni medij uporablja vlakna, dopirana z redko zemljo, laserske diode pa so vir črpalke, ki imajo same po sebi nekatere ključne prednosti, zaradi česar so v kalupu z ustvarjanjem ultra kratkega impulza precej privlačne. Visokopasovna pasovna širina in učinkovitost dopiranih vlaken omogoča izdelavo sorazmerno poceni, kompaktnih, robustnih laserskih sistemov z vlakni, ki zagotavljajo široko paleto izhodnih žarkov, vezanih na vlakna, za širok spekter uporabe.

Vlakno zagotavlja visoko razmerje med površino in prostornino, ki omogoča učinkovito hlajenje in ga je mogoče prilagoditi glede na posebne parametre učinkovitosti. Diodni laserski sklopljeni vlakni so sprva omejeni na neprekinjeno (CW), enojno delovanje. Po več kot 30 letih razvoja so lahko diodni laserski laserski sklopi dosegli enojno in večmodalno delovanje, obseg valovnih dolžin, ki pokrivajo UV (UV) do daleč infrardeči (Far-IR) pas, in lahko zagotavljajo zelo visoko stopnjo moči, spremenljivo ponavljanje frekvenca in (morda najpomembnejša) milisekunda do femtosekundne širine impulza.

Za razliko od običajnih laserjev s prostim prostorom, diodni laser z vlakni uporablja Bragg-ove rešetke iz vlaken in vlaken (FBG), ki nadomeščajo običajna dielektrična ogledala za optične povratne informacije. Večina diodnih laserskih laserjev z visoko močjo uporablja dvoplastno arhitekturo vlaken, kjer je dobiček medij v jedru vlaken, obdan z dvema plastema obloge. Večmodalni črpalni žarek iz laserske diode ali drugega vlaknastega laserja se širi v notranji oblogi, zunanja obloga pa jo omejuje, da vzbudi aktivni medij in ustvari način doziranja, ki se širi v jedru vlaken.

Za izdelavo ultrahitrih laserskih impulzov so potrebne tehnike aktivnega ali pasivnega zaklepanja načina. Nekatere tehnike, ki se danes uporabljajo za pasivno zaklepanje načina, vključujejo tehnike nelinearne polarizacijske rotacije in absorpcije nasičenja, medtem ko se elektro-optični ali akustično-optični modulatorji uporabljajo za aktivno zaklepanje načina.

V polprevodniškem nasičenem absorberju (SESAM) se polprevodniške kvantne vdolbinice gojijo na polprevodniških porazdeljenih Braggovih reflektorjih, SESAM pa se uspešno uporablja za izdelavo femtosekundnega diodnega laserskega laserja, ki deluje pri valovnih dolžinah 1,0 μm in 1,5 μm. Uporaba diodnega laserja, ki je dovajal erbij (Er), z nasičljivimi absorberji grafena, je pokazala samozagon in stabilne samostojne impulze. To je le nekaj femtosekundnih laserskih arhitektur, ki jih komercialni laserji uporabljajo za izpolnjevanje različnih znanstvenih in industrijskih aplikacij.

Diodni laserski laserji so idealna izbira za izvajanje procesa R / LM2, ker zagotavljajo zahtevano visoko izhodno moč (približno 800 W) in valovno dolžino blizu infrardečega (NIR) ter v primerjavi z drugimi vrstami laserjev, kot je bliskavico s črpanim impulzom Nd: YAG laserji, diodni laser s sklopljenim vlaknom ima nižje obratovalne stroške in daljše intervale vzdrževanja.

Pri laserskih vlaknih prve generacije na osnovi laserskih diod z enim vlaknom se veliko število vseh komponent črpalke običajno stopi skupaj, da se doseže največja stabilnost. Čeprav je ta metoda na splošno zelo robustna, je še posebej dovzetna za zadnji odboj od tarčnega materiala. Zato morate pri obdelavi odsevne kovine, kot sta baker in medenina, uporabiti neke vrste optičnih izolatorjev. Poleg tega uporaba taljenih komponent (včasih vključno s končnim prenosnim vlaknom) pomeni, da teh laserjev ni mogoče popraviti na kraju samem. Če je katera koli komponenta rahlo poškodovana, je treba celoten laser vrniti v tovarno za zamenjavo.

Koherentna Uporaba inovativnega modularnega pristopa do lasersko vezanih diodnih laserjev temelji predvsem na polprevodniških laserjih in ne na enojnih oddajnikih. Svetloba, ki jo oddaja linearni niz črpalke, se v ojačevalno vlakno vnese s kombiniranjem žarkov, sestavljenim iz ločenih optičnih elementov. Kombinator žarkov tudi umerja snop izhodne vlaken, nato pa se drugi optični elementi učinkovito povežejo s končnim transportnim vlaknom.