Enobarvne diodne laserske omejitve in zanesljivost

Jun 22, 2017

Pustite sporočilo

Moderna enobartna dioda Laser Pumped High Power Light Emitting Diode ali Diode, Multimode Single Rod, običajno skozi oblazinjena eno jedro okoli jedra. To je običajno premer jedra 5 do 12 μM z enim načinom. Dvojna vlakna se dopedajo z redkimi zemeljski ioni, kot so neodimij, erbij, iterbij in tulij z notranjim jedrom z enim načinom. Oblaganje je narejeno iz doped stekla z nizkim ognjevnim indeksom. Luč črpalke se vbrizga v oblagalnico in vzdolž strukture, ki gre skozi aktivno jedro in proizvaja število inverzije delcev.

Emisijska valovna dolžina je izbrana v vlakni in kateri koli vrsti funkcije odseva (tipičen primer so Bragg šleče).

Laser je sestavljen iz navoja iz dvojno obloženih vlaken, dveh ogledal in vira črpalke. Vir črpalke je lahko ena svetlobno oddajna dioda, diodna vrstica ali prečrpani enobarvni diodni laser

Konfiguracija vključuje enorazmerne neprekinjene enobartne diode laserje, ki jih je mogoče hitro prilagoditi na več kot 100 kHz; Ramanski frekvenčni premik; Q; multiplier in trojni; in kvazi-neprekinjeni val (QCW). Izhod vključuje UV, vidno in blizu infrardeče spektroskopije.

Enobarvni diode laserji, ki so preklopljene na Q, so običajno izdelani iz nizke moči, z integralnim modulatorjem kijnih repov skozi vrsto ojačevalcev vlaken za nanosekond pulzno lasersko seme. Ojačevalci vlaken, kot so enobarvni diodni laserji, so izdelani z isto tehniko; vendar laser ne vsebuje končnih induced laserskih učinkov. Ti laserji so popolnoma monolitni, ki lahko proizvajajo nanosekondne impulze od 20 do > 200 kHz.

Raman enobarvni diodni laser iz eno-načinov enobarvni diodni laser splicing na smol eno način posebna vlakna, ki vsebujejo narezek, inducirali Raman frekvenčni premik na želeno valovno dolžino

Prečrpani enobarvni diodni laserji

Diodne vrstice se lahko uporabljajo za razburljivo enobarvnega diodnega laserja. Običajno vlakna na koncu črpajo in ustrezne v razsutem stanju optike uporabljajo centralizirano črpalko svetlobo kot prvi paket za aktivna vlakna. S časom ima diode z visoko močjo omejeno uvedbo popolnega izboljšanja moči, zmogljivosti snopa in življenjske dobe 10.000 ur ali več, čeprav so zahteve za hlajenje, omejitve pulznega rokovanja in zanesljivost omejene.

Prednosti enojne cevi črpalke diod. Glavna prednost je, da ne potrebujejo vode za hlajenje, se lahko v aktivni medij skozi vlakna v zelo visoki učinkovitosti, brez dodatne optike v razsutem stanju ali jih je treba prilagoditi. Poleg tega lahko ena svetlobna diode proizvaja večjo izhodno moč in boljše značilnosti žarka in več kot 200.000 ur obratovalnega življenja v mehanizmih neprekinjenega valovanja in modulacije.

Enobarvni diode laserji z eno vrstico

Eno-način enobarvne diodne laserje so na voljo na komercialnem trgu od nekaj vatov do 3000 vatov izhoda. Poleg tega so enonavedeni enobarvni diodni laserji proizvedli 20 kilovatov posebnih projektov z uporabo dražje tehnologije vlaken. Te naprave so običajno neprekinjeno v obratovanju; vendar je enota lahko modulirana na več kot 50 kHz. V modulacijnem načinu ima enota vrhovno povprečno moč. Skozi vlakno M z dvema manj kot 1,1. Laserski prečno način je povsem gavsovska porazdelitev.

Na primer, 25mm kolimator trči snob, kar ima za posledico 5mm 1 / E dva polna 0,3mrad divergence. Z ytterbium doped Enobar diode Laser, ko je dodana zadnja leča, je rezultat pika enaka končni žariščno dolžino, deljeno s žariščno dolžino kolimatorja 7 krat premer vlaken. S končnim fokusom 100 mm in 25 mm kolimatornim objektivom bo velikost mesta sčasoma 28 [mu] M.

Kot konfiguracijska datoteka je funkcija vlaken z enim načinom, namesto vroče delovne točke, kot so tradicionalni laserji trdnega stanja, Single Bar Diode Lasers proizvajajo isti prečni prerez žarka v celotnem delovnem območju. Modulacija se opravi z vrtenjem diode črpalke in dopolnjevanjem, kar omogoča moduliranje naprave pri visoki frekvenci ali enotnem pulznem delovanju. S tradicionalnimi laserji trdnega stanja za enobarvno diodne laserje, s svojim popolnim prerezom, ni potreben čas za segrevanje in ga je mogoče upravljati v široki paleti stabilnih okoljskih pogojev (moč in kakovost žarka). Ti laserji se lahko oddahnejo z naključnim linearnim izhodom, in se običajno lahko razlikujejo od 10 do 100 odstotkov nazivne moči brez kakršne koli razlike ali kakršne koli spremembe v končnem premeru žarišča.

Kilowatt in nad enobarvnim diodnim laserjem vzporedno z izstrelitvijo skozi velik premer vlaken optičnega eno-način enobarvnega diodnega laserja izdelavo. V tem trenutku, laser ni več en kalup; vendar je nastala kakovost žarka boljša od večine komercialnih industrijskih laserjev razreda kilovatov (slika 3). Na primer, 8-kilovatna Enobar diode laserji zagotavljajo kup izdelkov manj kot 4,5 mm x radian iz 100 μm-jedra premer korak vlaken. Nesoglasja enobarvnih diode laserjev razreda kilovatov se bodo še naprej izboljševati zaradi trajnega modula z enim načinom visoke moči. Na bližnjih poteh ima profil grede razmerje ravnih robov Gaussian, kar zagotavlja znatne prednosti pri aplikacijah za obdelavo materialov

Najnovejša vrsta enobarvnega diodnega laserja je kvazi-neprekinjena. Te naprave imajo visoko najvišjo moč in nižjo povprečno moč, in se lahko proizvajajo z dokaj nizkimi stroški kot CW različica. Na primer, 20 kW vrhovna moč in povprečna moč 2 kW kvazi neprekinjenega laserja je približno petkrat cenejša od 20 kW CW laserja. Idealni so za številne industrijske aplikacije, ki zahtevajo dolgo pulzno širino in vrhovno moč, kot so varjenje spota, šivno varjenje in vrtanje. Zasnovan za zamenjavo obstoječih YAG laserjev zaradi njihovega minimalnega vzdrževanja in nizkocenovnih kvazi-neprekinjenih laserjev, je mogoče enostavno namestiti na obstoječe sisteme. Na voljo so enojne in multimodalne različice.