Abonați-vă la rețelele noastre sociale pentru postări prompte
Definiția diodei laser cuplate cu fibră, principiul de funcționare și lungimea de undă tipică
O diodă laser cuplată cu fibră optică este un dispozitiv semiconductor care generează lumină coerentă, care este apoi focalizată și aliniată precis pentru a fi cuplată într-un cablu cu fibră optică. Principiul de bază implică utilizarea curentului electric pentru a stimula dioda, creând fotoni prin emisie stimulată. Acești fotoni sunt amplificați în interiorul diodei, producând un fascicul laser. Prin focalizare și aliniere atentă, acest fascicul laser este direcționat în miezul unui cablu cu fibră optică, unde este transmis cu pierderi minime prin reflexie internă totală.
Gama de lungimi de undă
Lungimea de undă tipică a unui modul cu diodă laser cuplată cu fibră poate varia foarte mult în funcție de aplicația sa preconizată. În general, aceste dispozitive pot acoperi o gamă largă de lungimi de undă, inclusiv:
Spectrul luminii vizibile:Variind de la aproximativ 400 nm (violet) până la 700 nm (roșu). Acestea sunt adesea utilizate în aplicații care necesită lumină vizibilă pentru iluminare, afișare sau detectare.
Infraroșu apropiat (NIR):Variind de la aproximativ 700 nm la 2500 nm. Lungimile de undă NIR sunt utilizate în mod obișnuit în telecomunicații, aplicații medicale și diverse procese industriale.
Infraroșu mediu (MIR): Extinzându-se dincolo de 2500 nm, deși mai puțin frecvent în modulele standard cu diode laser cuplate cu fibră datorită aplicațiilor specializate și materialelor din fibre necesare.
Lumispot Tech oferă modulul cu diodă laser cuplată cu fibră cu lungimi de undă tipice de 525nm, 790nm, 792nm, 808nm, 878.6nm, 888nm, 915m și 976nm pentru a satisface diverși clienți.„nevoile aplicației.
Tipic Aaplicațies laserelor cuplate cu fibră la diferite lungimi de undă
Acest ghid explorează rolul esențial al diodelor laser cuplate cu fibră (LD) în avansarea tehnologiilor surselor de pompare și a metodelor de pompare optică în diverse sisteme laser. Concentrându-ne pe lungimi de undă specifice și aplicațiile acestora, evidențiem modul în care aceste diode laser revoluționează performanța și utilitatea atât a laserelor cu fibră, cât și a celor în stare solidă.
Utilizarea laserelor cuplate cu fibră ca surse de pompare pentru laserele cu fibră
LD cuplat cu fibră de 915nm și 976nm ca sursă de pompare pentru laserul cu fibră de 1064nm~1080nm.
Pentru laserele cu fibră optică care funcționează în intervalul 1064nm - 1080nm, produsele care utilizează lungimi de undă de 915nm și 976nm pot servi drept surse eficiente de pompare. Acestea sunt utilizate în principal în aplicații precum tăierea și sudarea cu laser, placarea, prelucrarea cu laser, marcarea și armamentul laser de mare putere. Procesul, cunoscut sub numele de pompare directă, implică absorbția de către fibră a luminii de pompare și emiterea acesteia direct ca ieșire laser la lungimi de undă precum 1064nm, 1070nm și 1080nm. Această tehnică de pompare este utilizată pe scară largă atât în laserele de cercetare, cât și în laserele industriale convenționale.
Diodă laser cuplată cu fibră cu 940nm ca sursă de pompare a laserului cu fibră de 1550nm
În domeniul laserelor cu fibră de 1550 nm, laserele cuplate cu fibră cu o lungime de undă de 940 nm sunt utilizate în mod obișnuit ca surse de pompare. Această aplicație este deosebit de valoroasă în domeniul laserelor LiDAR.
Aplicații speciale ale diodei laser cuplate cu fibră cu 790nm
Laserele cuplate cu fibră la 790nm nu servesc doar ca surse de pompare pentru laserele cu fibră, ci sunt aplicabile și în laserele în stare solidă. Acestea sunt utilizate în principal ca surse de pompare pentru laserele care funcționează în apropierea lungimii de undă de 1920nm, cu aplicații principale în contramăsuri fotoelectrice.
Aplicațiia laserelor cuplate cu fibră ca surse de pompare pentru laserele în stare solidă
Pentru laserele în stare solidă care emit între 355nm și 532nm, laserele cuplate cu fibră cu lungimi de undă de 808nm, 880nm, 878,6nm și 888nm sunt opțiunile preferate. Acestea sunt utilizate pe scară largă în cercetarea științifică și în dezvoltarea laserelor în stare solidă în spectrul violet, albastru și verde.
Aplicații directe ale laserelor semiconductoare
Aplicațiile laserelor semiconductoare directe includ ieșirea directă, cuplarea lentilelor, integrarea plăcilor de circuit și integrarea sistemelor. Laserele cuplate cu fibră cu lungimi de undă precum 450nm, 525nm, 650nm, 790nm, 808nm și 915nm sunt utilizate în diverse aplicații, inclusiv iluminare, inspecție feroviară, viziune artificială și sisteme de securitate.
Cerințe pentru sursa de pompare a laserelor cu fibră și a laserelor în stare solidă.
Pentru o înțelegere detaliată a cerințelor surselor de pompare pentru laserele cu fibră și laserele în stare solidă, este esențial să aprofundăm specificul modului în care funcționează aceste lasere și rolul surselor de pompare în funcționalitatea lor. Aici, vom extinde prezentarea generală inițială pentru a acoperi complexitatea mecanismelor de pompare, tipurile de surse de pompare utilizate și impactul acestora asupra performanței laserului. Alegerea și configurația surselor de pompare au un impact direct asupra eficienței laserului, puterii de ieșire și calității fasciculului. Cuplarea eficientă, potrivirea lungimii de undă și gestionarea termică sunt cruciale pentru optimizarea performanței și extinderea duratei de viață a laserului. Progresele în tehnologia diodelor laser continuă să îmbunătățească performanța și fiabilitatea atât a laserelor cu fibră, cât și a celor în stare solidă, făcându-le mai versatile și mai rentabile pentru o gamă largă de aplicații.
- Cerințe privind sursa de pompare pentru laserele cu fibră
Diode laserca surse de pompare:Laserele cu fibră utilizează predominant diode laser ca sursă de pompare datorită eficienței lor, dimensiunilor compacte și capacității de a produce o lungime de undă specifică a luminii care se potrivește cu spectrul de absorbție al fibrei dopate. Alegerea lungimii de undă a diodei laser este critică; de exemplu, un dopant comun în laserele cu fibră este yterbiul (Yb), care are un vârf de absorbție optim în jurul valorii de 976 nm. Prin urmare, diodele laser care emit la sau aproape de această lungime de undă sunt preferate pentru pomparea laserelor cu fibră dopate cu Yb.
Design cu fibră dublă învelită:Pentru a crește eficiența absorbției luminii de către diodele laser ale pompei, laserele cu fibră utilizează adesea un design cu fibră dublă. Miezul interior este dopat cu mediul laser activ (de exemplu, Yb), în timp ce stratul exterior de înveliș, mai mare, ghidează lumina pompei. Miezul absoarbe lumina pompei și produce acțiunea laserului, în timp ce învelișul permite unei cantități mai semnificative de lumină a pompei să interacționeze cu miezul, sporind eficiența.
Potrivirea lungimii de undă și eficiența cuplajuluiPomparea eficientă necesită nu doar selectarea diodelor laser cu lungimea de undă adecvată, ci și optimizarea eficienței de cuplare dintre diode și fibră. Aceasta implică o aliniere atentă și utilizarea componentelor optice, cum ar fi lentilele și cuploarele, pentru a asigura injectarea unei cantități maxime de lumină de pompare în miezul sau învelișul fibrei.
-Lasere în stare solidăCerințe privind sursa pompei
Pompare optică:Pe lângă diodele laser, laserele în stare solidă (inclusiv laserele în vrac precum Nd:YAG) pot fi pompate optic cu lămpi cu bliț sau lămpi cu arc. Aceste lămpi emit un spectru larg de lumină, o parte din care se potrivește cu benzile de absorbție ale mediului laser. Deși mai puțin eficientă decât pomparea cu diode laser, această metodă poate furniza energii de impuls foarte mari, fiind potrivită pentru aplicații care necesită putere de vârf mare.
Configurația sursei pompei:Configurația sursei de pompare în laserele în stare solidă poate avea un impact semnificativ asupra performanței acestora. Pomparea finală și pomparea laterală sunt configurații comune. Pomparea finală, în care lumina pompei este direcționată de-a lungul axei optice a mediului laser, oferă o suprapunere mai bună între lumina pompei și modul laser, ceea ce duce la o eficiență mai mare. Pomparea laterală, deși potențial mai puțin eficientă, este mai simplă și poate oferi o energie totală mai mare pentru tije sau plăci cu diametru mare.
Management termic:Atât laserele cu fibră, cât și cele în stare solidă necesită o gestionare termică eficientă pentru a gestiona căldura generată de sursele de pompare. În cazul laserelor cu fibră, suprafața extinsă a fibrei ajută la disiparea căldurii. În cazul laserelor în stare solidă, sistemele de răcire (cum ar fi răcirea cu apă) sunt necesare pentru a menține o funcționare stabilă și a preveni lentilarea termică sau deteriorarea mediului laser.
Data publicării: 28 februarie 2024