Subscriu-te a les nostres xarxes socials per a publicacions ràpides
Definició, principi de funcionament i longitud d'ona típica del díode làser acoblat a fibra
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 feix làser. Mitjançant un enfocament i una alineació acurats, aquest feix làser es dirigeix al nucli d'un cable de fibra òptica, on es transmet amb una pèrdua mínima per reflexió interna total.
Rang de longitud d'ona
La longitud d'ona típica d'un mòdul de díode làser acoblat per fibra pot variar àmpliament segons l'aplicació prevista. Generalment, aquests dispositius poden cobrir una àmplia gamma de longituds d'ona, incloent:
Espectre de llum visible:Amb longituds d'ona que van des d'uns 400 nm (violeta) fins a 700 nm (vermell). Sovint s'utilitzen en aplicacions que requereixen llum visible per a la il·luminació, la visualització o la detecció.
Infraroig proper (NIR):Amb longituds d'ona que oscil·len entre els 700 nm i els 2500 nm aproximadament, les longituds d'ona de l'infraroig proper s'utilitzen habitualment en telecomunicacions, aplicacions mèdiques i diversos processos industrials.
Infraroig mitjà (MIR): S'estén més enllà dels 2500 nm, tot i que és menys comú en els mòduls estàndard de díodes làser acoblats per fibra 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 de l'aplicació.
Típic Aaplicaciós de làsers acoblats per fibra a diferents longituds d'ona
Aquesta guia explora el paper fonamental dels díodes làser acoblats a fibra (LD) en l'avanç de les tecnologies de fonts de bombament i els mètodes de bombament òptic en diversos sistemes làser. Centrant-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 a fibra com a fonts de bombament per a làsers de fibra
LD acoblada a fibra de 915 nm i 976 nm com a font de bombament per a làser de fibra de 1064 nm ~ 1080 nm.
Per als làsers de fibra que funcionen 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 bombament efectives. Aquests s'utilitzen principalment en aplicacions com el tall i la soldadura amb làser, el revestiment, el processament amb làser, el marcatge i l'armament làser d'alta potència. El procés, conegut com a bombament directe, implica que la fibra absorbeixi la llum de bombament i l'emeti directament com a sortida làser a longituds d'ona com ara 1064 nm, 1070 nm i 1080 nm. Aquesta tècnica de bombament s'utilitza àmpliament tant en làsers de recerca com en làsers industrials convencionals.
Díode làser acoblat a fibra amb 940 nm com a font de bombament 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 bombament. Aquesta aplicació és particularment 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 bombament per a làsers de fibra, sinó que també són aplicables en làsers d'estat sòlid. S'utilitzen principalment com a fonts de bombament per a làsers que operen prop de la longitud d'ona de 1920 nm, amb aplicacions principals en contramesures fotoelèctriques.
Aplicacionsde làsers acoblats per fibra com a fonts de bombament per a làsers d'estat sòlid
Per als làsers d'estat sòlid que emeten entre 355 nm i 532 nm, els làsers acoblats per fibra amb longituds d'ona de 808 nm, 880 nm, 878,6 nm i 888 nm són les opcions preferides. Aquests 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 directes de làsers semiconductors abasten la sortida directa, l'acoblament de lents, la integració de plaques de circuits i la integració de sistemes. Els làsers acoblats per fibra amb longituds d'ona com ara 450 nm, 525 nm, 650 nm, 790 nm, 808 nm i 915 nm s'utilitzen en diverses aplicacions, com ara la il·luminació, la inspecció ferroviària, la visió artificial i els sistemes de seguretat.
Requisits per a la font de bombament de làsers de fibra i làsers d'estat sòlid.
Per a una comprensió detallada dels requisits de la font de bombament per a làsers de fibra i làsers d'estat sòlid, és essencial aprofundir en els detalls específics de com funcionen aquests làsers i el paper de les fonts de bombament en la seva funcionalitat. Aquí, ampliarem la visió general inicial per cobrir les complexitats dels mecanismes de bombament, els tipus de fonts de bombament utilitzades i el seu impacte en el rendiment del làser. L'elecció i la configuració de les fonts de bombament afecten directament l'eficiència del làser, la potència de sortida i la qualitat del feix. L'acoblament eficient, l'adaptació de longitud d'ona i la gestió tèrmica són crucials per optimitzar el rendiment i allargar la vida útil del làser. Els avenços en la tecnologia dels 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 bombament dels làsers de fibra
díodes làsercom a fonts de bombament:Els làsers de fibra utilitzen predominantment díodes làser com a font de bombament a causa de la seva eficiència, mida compacta i la capacitat de produir una longitud d'ona de llum específica que coincideix amb l'espectre d'absorció de la fibra dopada. L'elecció de la longitud d'ona del díode làser és crítica; per exemple, un dopant comú en els làsers de fibra és l'itterbi (Yb), que té un pic d'absorció òptim al voltant de 976 nm. Per tant, els díodes làser que emeten a aquesta longitud d'ona o a prop d'aquesta són els preferits per bombar 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 bombament, els làsers de fibra sovint utilitzen un disseny de fibra de doble revestiment. El nucli intern està dopat amb el medi làser actiu (per exemple, Yb), mentre que la capa de revestiment externa, més gran, guia la llum de bombament. El nucli absorbeix la llum de bombament i produeix l'acció làser, mentre que el revestiment permet que una quantitat més significativa de llum de bombament interactuï amb el nucli, millorant l'eficiència.
Eficiència d'acoblament i coincidència de longitud d'onaUn bombament eficaç no només requereix seleccionar díodes làser amb la longitud d'ona adequada, sinó també optimitzar l'eficiència d'acoblament entre els díodes i la fibra. Això implica un alineament acurat i l'ús de components òptics com lents i acobladors per garantir que s'injecti la màxima llum de bombament al nucli o al revestiment de la fibra.
-Làsers d'estat sòlidRequisits de la font de la bomba
Bombament òptic:A més dels díodes làser, els làsers d'estat sòlid (inclosos els làsers de granularitat com el Nd:YAG) es poden bombar òpticament amb làmpades de flaix o làmpades 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 bombament amb díodes làser, aquest mètode pot proporcionar energies de pols molt elevades, cosa 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 bombament en làsers d'estat sòlid pot afectar significativament el seu rendiment. El bombament final i el bombament lateral són configuracions comunes. El bombament final, on la llum de bombament es dirigeix al llarg de l'eix òptic del medi làser, ofereix una millor superposició entre la llum de bombament i el mode làser, cosa que porta a una major eficiència. El bombament lateral, tot i que potencialment menys eficient, és més senzill i pot proporcionar una energia global més alta 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 bombament. En els làsers de fibra, la superfície extensa de la fibra ajuda a la dissipació de la calor. En els làsers d'estat sòlid, els sistemes de refrigeració (com ara la refrigeració per aigua) són necessaris per mantenir un funcionament estable i evitar la lent tèrmica o danys al medi làser.
Data de publicació: 28 de febrer de 2024