Kiudühendatud dioodlaseriga on madalamad töökulud ja pikemad hooldusintervallid

Jul 03, 2017

Jäta sõnum

Kiudühendatud dioodlaser kasutab aktiivse keskkonnana haruldaste muldmetallidega legeeritud kiude, pumbaallikana laserdioodid, millel on oma olemuselt mõned peamised eelised, mistõttu nende valmistamine ülilühikese impulsi tekitamise teel on üsna atraktiivne. Legeeritud kiudude suure võimendusega ribalaius ja efektiivsus võimaldavad toota suhteliselt odavaid, kompaktseid, vastupidavaid kiudlasersüsteeme, mis pakuvad laia valikut kiududega ühendatud väljundkiire mitmesuguste rakenduste jaoks.

Kiud annavad suure pinna ja mahu suhte, mis võimaldab tõhusat jahutamist ja mida saab kohandada vastavalt konkreetsetele jõudlusparameetritele. Kiudühendatud dioodlaser piirdub esialgu pideva (CW), väikese võimsusega, ühemoodilise tööga. Pärast enam kui 30 aastat kestnud arengut on kiududega ühendatud dioodlaser suutnud saavutada ühe- ja mitmemoodilise töö, lainepikkuste vahemiku, mis katab UV (UV) kuni kaugele infrapuna (Far-IR) riba, ja suudab pakkuda väga kõrget võimsustaset, muutuvat kordust sagedus ja (võib-olla kõige olulisem) millisekundid femtosekundilise impulsi laiuseni.

Erinevalt tavapärastest vabaruumlaseritest kasutab kiududega dioodlaser kiud- ja kiu Braggi reste (FBG), mis asendavad optilise tagasiside saamiseks tavapäraseid dielektrilisi peegleid. Enamik suure võimsusega kiududega ühendatud dioodlaserit kasutab kahekordse kattega kiudarhitektuuri, kus võimenduskeskkond asub kiudtuumas, ümbritsetud kahe kihiga kattega. Laserdioodist või mõnest muust kiudlaserist pärinev mitmemoodiline pumpkiir levib sisekattes ja väliskatte piirab aktiivse keskkonna ergastamiseks ja kiudtuumas leviva laserežiimi saamiseks.

Ülikiirete laserimpulsside saamiseks on vaja aktiivset või passiivset režiimi lukustamistehnikat. Mõned tänapäeval passiivse režiimi lukustamiseks kasutatavad tehnikad hõlmavad mittelineaarset polarisatsiooni pöörlemise ja küllastuse neeldumise tehnikat, samal ajal kui aktiivse režiimi lukustamiseks kasutatakse elektro-optilisi või akustooptilisi modulaatoreid.

Pooljuhtide küllastatavas absorberis (SESAM) kasvatatakse pooljuhtkvant-süvendeid pooljuhi jaotatud Braggi helkuritel ja SESAM-i on edukalt kasutatud femtosekundiliste kiududega ühendatud dioodlaserite valmistamiseks, mis töötavad lainepikkustel 1,0 μm ja 1,5 μm. Erbiumiga legeeritud (Er) kiududega ühendatud dioodlaseri kasutamine grafeeniga küllastuvate neeldurite kasutamisel on näidanud iselülituvat režiimi lukustatud ja stabiilseid solitoni impulsse. Need on vaid mõned femtosekundilised kiudlaserarhitektuurid, mida kaubanduslikud laserid kasutavad mitmesuguste teaduslike ja tööstuslike rakenduste rahuldamiseks.

Kiududega dioodlaser on ideaalne valik R / LM2 protsessi rakendamiseks, kuna need tagavad vajaliku suure väljundvõimsuse (umbes 800 W) ja peaaegu infrapuna (NIR) lainepikkused ning võrreldes muud tüüpi laseritega, näiteks välguga Pumbatud impulss Nd: YAG laseritel, kiududega dioodlaseril on madalamad kasutuskulud ja pikemad hooldusvälbad.

Ühe kiuga laserdioodil põhinevas esimese põlvkonna kiudlaseris sulatatakse tavaliselt maksimaalse stabiilsuse saavutamiseks suur hulk kõiki pumba komponente kokku. Ehkki see meetod on üldiselt ülitugev, on see eriti vastuvõtlik sihtmaterjalist peegelduvale seljale. Seetõttu peate peegeldava metalli, nagu vask ja messing, töötlemisel kasutama mõnda tüüpi optilist isolaatorit. Lisaks tähendab sulatatud komponentide (mõnikord ka lõpliku ülekandekiudu) kasutamine seda, et neid lasereid ei saa kohapeal parandada. Seega, kui mõni komponent on kergelt kahjustatud, tuleb kogu laser tagasi tehasesse tagasi saata.

Koherentne Uuendusliku modulaarse lähenemise kasutamine kiududega ühendatud dioodlaserile põhineb pumbaallikana peamiselt pooljuhtlaseritel, mitte üksikutel emitteritel. Pumba lineaarse massiivi kiiratav valgus sisestatakse võimenduskiu, kasutades diskreetsetest optilistest elementidest koosnevat kiirekombinaati. Kiire kombineerija kalibreerib ka võimenduskiu väljundkiire ja seejärel on ülejäänud optilised elemendid lõpliku transpordikiuga ühendatud.