Subscriu-te a les nostres xarxes socials per a una publicació ràpida
Definició del díode làser acoblat a fibra, principi de funcionament i longitud d'ona típica
Un díode làser acoblat a fibra és un dispositiu semiconductor que genera llum coherent, que després s'enfoca i s'alinea amb precisió per acoblar-se a un cable de fibra òptica. El principi bàsic consisteix a utilitzar corrent elèctric per estimular el díode, creant fotons mitjançant l'emissió estimulada. Aquests fotons s'amplifiquen dins del díode, produint un raig làser. Mitjançant un enfocament i una alineació acurats, aquest raig làser es dirigeix al nucli d'un cable de fibra òptica, on es transmet amb una pèrdua mínima per reflexió interna total.
Gamma de longituds d'ona
La longitud d'ona típica d'un mòdul de díode làser acoblat a fibra pot variar àmpliament depenent de la seva aplicació prevista. En general, aquests dispositius poden cobrir una àmplia gamma de longituds d'ona, com ara:
Espectre de llum visible:Van des d'uns 400 nm (violeta) fins a 700 nm (vermell). Sovint s'utilitzen en aplicacions que requereixen llum visible per il·luminació, visualització o detecció.
Infrarojos propers (NIR):Entre uns 700 nm i 2500 nm. Les longituds d'ona NIR s'utilitzen habitualment en telecomunicacions, aplicacions mèdiques i diversos processos industrials.
Infrarojos mitjans (MIR): S'estén més enllà dels 2500 nm, encara que menys comú en mòduls de díodes làser acoblats a fibra estàndard a causa de les aplicacions especialitzades i els materials de fibra necessaris.
Lumispot Tech ofereix el mòdul de díode làser acoblat a fibra amb les longituds d'ona típiques de 525 nm, 790 nm, 792 nm, 808 nm, 878,6 nm, 888 nm, 915 m i 976 nm per satisfer diversos clients'necessitats d'aplicació.
Típica Aaplicaciós de làsers acoblats a fibres a diferents longituds d'ona
Aquesta guia explora el paper fonamental dels díodes làser acoblats a fibres (LD) en l'avenç de les tecnologies de font de bombes i els mètodes de bombeig òptic en diversos sistemes làser. En centrar-nos en longituds d'ona específiques i les seves aplicacions, destaquem com aquests díodes làser revolucionen el rendiment i la utilitat dels làsers de fibra i d'estat sòlid.
Ús de làsers acoblats de fibra com a fonts de bomba per a làsers de fibra
LD acoblat de fibra de 915 nm i 976 nm com a font de bomba per a làser de fibra de 1064 nm ~ 1080 nm.
Per als làsers de fibra que operen en el rang de 1064 nm a 1080 nm, els productes que utilitzen longituds d'ona de 915 nm i 976 nm poden servir com a fonts de bomba efectives. S'utilitzen principalment en aplicacions com ara tall i soldadura per làser, revestiment, processament làser, marcatge i armament làser d'alta potència. El procés, conegut com a bombament directe, implica que la fibra absorbeix la llum de la bomba i l'emet directament com a sortida làser a longituds d'ona com 1064nm, 1070nm i 1080nm. Aquesta tècnica de bombeig s'utilitza àmpliament tant en làsers d'investigació com en làsers industrials convencionals.
Díode làser acoblat a fibra amb 940 nm com a font de bomba de làser de fibra de 1550 nm
En l'àmbit dels làsers de fibra de 1550 nm, els làsers acoblats a fibra amb una longitud d'ona de 940 nm s'utilitzen habitualment com a fonts de bomba. Aquesta aplicació és especialment valuosa en el camp del làser LiDAR.
Aplicacions especials del díode làser acoblat a fibra amb 790 nm
Els làsers acoblats a fibra a 790 nm no només serveixen com a fonts de bomba per als làsers de fibra, sinó que també són aplicables als làsers d'estat sòlid. S'utilitzen principalment com a fonts de bomba per a làsers que operen prop de la longitud d'ona de 1920 nm, amb aplicacions primàries en contramesures fotoelèctriques.
Aplicacionsde làsers acoblats a fibra com a fonts de bomba per làser d'estat sòlid
Per als làsers d'estat sòlid que emeten entre 355 nm i 532 nm, els làsers acoblats a fibra amb longituds d'ona de 808 nm, 880 nm, 878,6 nm i 888 nm són les opcions preferides. S'utilitzen àmpliament en la investigació científica i el desenvolupament de làsers d'estat sòlid en l'espectre violeta, blau i verd.
Aplicacions directes dels làsers semiconductors
Les aplicacions de làser de semiconductors directes inclouen la sortida directa, l'acoblament de lents, la integració de plaques de circuit i la integració del sistema. Els làsers acoblats a fibra amb longituds d'ona com ara 450nm, 525nm, 650nm, 790nm, 808nm i 915nm s'utilitzen en diverses aplicacions, com ara il·luminació, inspecció ferroviària, visió artificial i sistemes de seguretat.
Requisits per a la font de bombeig de làsers de fibra i làsers d'estat sòlid.
Per a una comprensió detallada dels requisits de la font de bombes per als làsers de fibra i els làsers d'estat sòlid, és essencial aprofundir en els detalls de com funcionen aquests làsers i el paper de les fonts de bombes en la seva funcionalitat. Aquí, ampliarem la visió general inicial per cobrir les complexitats dels mecanismes de bombeig, els tipus de fonts de bombes utilitzades i el seu impacte en el rendiment del làser. L'elecció i la configuració de les fonts de bombes afecten directament l'eficiència del làser, la potència de sortida i la qualitat del feix. L'acoblament eficient, la concordança de longituds d'ona i la gestió tèrmica són crucials per optimitzar el rendiment i allargar la vida útil del làser. Els avenços en la tecnologia de díodes làser continuen millorant el rendiment i la fiabilitat dels làsers de fibra i d'estat sòlid, fent-los més versàtils i rendibles per a una àmplia gamma d'aplicacions.
- Requisits de la font de la bomba làser de fibra
Díodes làsercom a fonts de bomba:Els làsers de fibra utilitzen predominantment díodes làser com a font de bomba a causa de la seva eficiència, mida compacta i la capacitat de produir una longitud d'ona de llum específica que coincideixi amb l'espectre d'absorció de la fibra dopada. L'elecció de la longitud d'ona del díode làser és fonamental; per exemple, un dopant comú als làsers de fibra és l'iterbi (Yb), que té un pic d'absorció òptim al voltant de 976 nm. Per tant, es prefereixen els díodes làser que emeten a aquesta longitud d'ona o prop d'aquesta per bombejar làsers de fibra dopats amb Yb.
Disseny de fibra de doble revestiment:Per augmentar l'eficiència de l'absorció de llum dels díodes làser de la bomba, els làsers de fibra sovint utilitzen un disseny de fibra de doble capa. El nucli interior està dopat amb el medi làser actiu (per exemple, Yb), mentre que la capa de revestiment exterior més gran guia la llum de la bomba. El nucli absorbeix la llum de la bomba i produeix l'acció del làser, mentre que el revestiment permet que una quantitat més important de llum de la bomba interaccioni amb el nucli, millorant l'eficiència.
Coincidència de longitud d'ona i eficiència d'acoblament: Un bombeig efectiu requereix no només seleccionar díodes làser amb la longitud d'ona adequada, sinó també optimitzar l'eficiència d'acoblament entre els díodes i la fibra. Això implica una alineació acurada i l'ús de components òptics com lents i acobladors per garantir que s'injecti la màxima llum de la bomba al nucli de la fibra o al revestiment.
-Làsers d'estat sòlidRequisits de la font de la bomba
Bombeig òptic:A més dels díodes làser, els làsers d'estat sòlid (inclosos làsers a granel com Nd:YAG) es poden bombejar òpticament amb llums de flaix o llums d'arc. Aquestes làmpades emeten un ampli espectre de llum, part de la qual coincideix amb les bandes d'absorció del medi làser. Tot i que és menys eficient que el bombeig de díodes làser, aquest mètode pot proporcionar energies de pols molt elevades, el que el fa adequat per a aplicacions que requereixen una potència màxima elevada.
Configuració de la font de la bomba:La configuració de la font de la bomba en làsers d'estat sòlid pot afectar significativament el seu rendiment. El bombeig final i el bombeig lateral són configuracions habituals. El bombeig final, on la llum de la bomba es dirigeix al llarg de l'eix òptic del medi làser, ofereix una millor superposició entre la llum de la bomba i el mode làser, donant lloc a una major eficiència. El bombeig lateral, tot i que potencialment és menys eficient, és més senzill i pot proporcionar una major energia global per a barres o lloses de gran diàmetre.
Gestió tèrmica:Tant els làsers de fibra com els d'estat sòlid necessiten una gestió tèrmica eficaç per gestionar la calor generada per les fonts de la bomba. En els làsers de fibra, la superfície estesa de la fibra ajuda a la dissipació de la calor. En els làsers d'estat sòlid, els sistemes de refrigeració (com ara el refredament per aigua) són necessaris per mantenir un funcionament estable i evitar lents tèrmiques o danys al medi làser.
Hora de publicació: 28-feb-2024