Subskrybuj nasze media społecznościowe, aby otrzymywać szybkie posty
Definicja diody laserowej sprzężonej światłowodowo, zasada działania i typowa długość fali
Dioda laserowa sprzężona światłowodem to półprzewodnikowe urządzenie, które generuje spójne światło, które jest następnie precyzyjnie ogniskowane i ustawiane, aby zostać sprzężone z kablem światłowodowym. Podstawowa zasada polega na użyciu prądu elektrycznego do stymulacji diody, tworząc fotony poprzez emisję wymuszoną. Fotony te są wzmacniane w diodzie, wytwarzając wiązkę laserową. Poprzez ostrożne ogniskowanie i ustawianie wiązka laserowa jest kierowana do rdzenia kabla światłowodowego, gdzie jest przesyłana z minimalną stratą poprzez całkowite wewnętrzne odbicie.
Zakres długości fali
Typowa długość fali modułu diody laserowej sprzężonej włóknem może się znacznie różnić w zależności od zamierzonego zastosowania. Generalnie urządzenia te mogą obejmować szeroki zakres długości fal, w tym:
Widzialne widmo światła:Od około 400 nm (fiolet) do 700 nm (czerwony). Są one często używane w aplikacjach wymagających światła widzialnego do oświetlenia, wyświetlania lub wykrywania.
Bliska podczerwień (NIR):Zakres od około 700 nm do 2500 nm. Długości fal NIR są powszechnie stosowane w telekomunikacji, zastosowaniach medycznych i różnych procesach przemysłowych.
Średnia podczerwień (MIR): Wykraczające poza 2500 nm, choć mniej powszechne w standardowych modułach diod laserowych ze sprzężeniem światłowodowym ze względu na specjalistyczne zastosowania i wymagane materiały światłowodowe.
Firma Lumispot Tech oferuje moduł diody laserowej sprzężonej światłowodowo o typowych długościach fal 525 nm, 790 nm, 792 nm, 808 nm, 878,6 nm, 888 nm, 915 m i 976 nm, aby sprostać wymaganiom różnych klientów'potrzeby aplikacji.
Typowy Aaplikacjas laserów sprzężonych światłowodowo o różnych długościach fal
W tym przewodniku omówiono kluczową rolę diod laserowych sprzężonych światłowodowo (LD) w rozwijaniu technologii źródeł pompujących i metod pompowania optycznego w różnych systemach laserowych. Skupiając się na określonych długościach fal i ich zastosowaniach, podkreślamy, w jaki sposób te diody laserowe rewolucjonizują wydajność i użyteczność laserów światłowodowych i półprzewodnikowych.
Wykorzystanie laserów sprzężonych światłowodowo jako źródeł pompujących dla laserów światłowodowych
Światłowodowe sprzężenie LD 915 nm i 976 nm jako źródło pompujące dla lasera światłowodowego 1064 nm~1080 nm.
W przypadku laserów światłowodowych działających w zakresie od 1064 nm do 1080 nm produkty wykorzystujące długości fal 915 nm i 976 nm mogą służyć jako skuteczne źródła pompowania. Są one wykorzystywane głównie w takich zastosowaniach, jak cięcie i spawanie laserowe, napawanie, obróbka laserowa, znakowanie i broń laserowa dużej mocy. Proces ten, znany jako pompowanie bezpośrednie, obejmuje pochłanianie światła pompującego przez włókno i bezpośrednie emitowanie go jako wyjścia laserowego o długościach fal takich jak 1064 nm, 1070 nm i 1080 nm. Ta technika pompowania jest szeroko stosowana zarówno w laserach badawczych, jak i konwencjonalnych laserach przemysłowych.
Dioda laserowa sprzężona światłowodowo z 940nm jako źródłem pompującym lasera światłowodowego 1550nm
W dziedzinie laserów światłowodowych 1550 nm powszechnie stosuje się lasery sprzężone światłowodowo o długości fali 940 nm jako źródła pompujące. Ta aplikacja jest szczególnie cenna w dziedzinie laserowego LiDAR.
Specjalne zastosowania diody laserowej sprzężonej światłowodowo z 790 nm
Lasery sprzężone światłowodowo o długości fali 790 nm nie tylko służą jako źródła pompujące dla laserów światłowodowych, ale są również stosowane w laserach półprzewodnikowych. Są one głównie używane jako źródła pompujące dla laserów działających w pobliżu długości fali 1920 nm, a ich głównym zastosowaniem są środki zaradcze fotoelektryczne.
Aplikacjelaserów sprzężonych światłowodowo jako źródeł pompujących dla laserów ciała stałego
W przypadku laserów półprzewodnikowych emitujących fale o długości od 355 nm do 532 nm preferowanym wyborem są lasery sprzężone światłowodowo o długościach fal 808 nm, 880 nm, 878,6 nm i 888 nm. Są one szeroko stosowane w badaniach naukowych i rozwoju laserów półprzewodnikowych w widmie fioletowym, niebieskim i zielonym.
Bezpośrednie zastosowania laserów półprzewodnikowych
Zastosowania laserów półprzewodnikowych obejmują bezpośrednie wyjście, sprzężenie soczewek, integrację płytek drukowanych i integrację systemów. Lasery sprzężone światłowodowo o długościach fal takich jak 450 nm, 525 nm, 650 nm, 790 nm, 808 nm i 915 nm są wykorzystywane w różnych zastosowaniach, w tym w oświetleniu, inspekcji kolejowej, wizji maszynowej i systemach bezpieczeństwa.
Wymagania dotyczące źródła pompującego laserów światłowodowych i laserów na ciele stałym.
Aby uzyskać szczegółowe zrozumienie wymagań dotyczących źródła pompującego dla laserów światłowodowych i laserów półprzewodnikowych, konieczne jest zagłębienie się w specyfikę działania tych laserów i rolę źródeł pompujących w ich funkcjonalności. Tutaj rozszerzymy początkowy przegląd, aby omówić zawiłości mechanizmów pompujących, typy używanych źródeł pompujących i ich wpływ na wydajność lasera. Wybór i konfiguracja źródeł pompujących bezpośrednio wpływają na wydajność lasera, moc wyjściową i jakość wiązki. Wydajne sprzężenie, dopasowanie długości fali i zarządzanie termiczne mają kluczowe znaczenie dla optymalizacji wydajności i wydłużenia żywotności lasera. Postęp w technologii diod laserowych nadal poprawia wydajność i niezawodność zarówno laserów światłowodowych, jak i półprzewodnikowych, czyniąc je bardziej wszechstronnymi i opłacalnymi w szerokim zakresie zastosowań.
- Wymagania dotyczące źródła pompy lasera światłowodowego
Diody laserowejako źródła pomp:Lasery światłowodowe wykorzystują głównie diody laserowe jako źródło pompujące ze względu na ich wydajność, kompaktowe rozmiary i zdolność do wytwarzania określonej długości fali światła, która odpowiada widmu absorpcyjnemu domieszkowanego włókna. Wybór długości fali diody laserowej jest krytyczny; na przykład, powszechną domieszką w laserach światłowodowych jest iterb (Yb), który ma optymalny szczyt absorpcji około 976 nm. Dlatego diody laserowe emitujące na tej długości fali lub w jej pobliżu są preferowane do pompowania laserów światłowodowych domieszkowanych Yb.
Konstrukcja włókna dwuwarstwowego:Aby zwiększyć wydajność absorpcji światła z diod laserowych pompujących, lasery światłowodowe często wykorzystują konstrukcję włókna o podwójnym płaszczu. Wewnętrzny rdzeń jest domieszkowany aktywnym ośrodkiem lasera (np. Yb), podczas gdy zewnętrzna, większa warstwa płaszcza kieruje światłem pompującym. Rdzeń pochłania światło pompujące i wytwarza działanie lasera, podczas gdy płaszcz pozwala na większą ilość światła pompującego oddziałującego z rdzeniem, zwiększając wydajność.
Dopasowanie długości fali i wydajność sprzęgania: Efektywne pompowanie wymaga nie tylko doboru diod laserowych o odpowiedniej długości fali, ale także optymalizacji wydajności sprzężenia między diodami a włóknem. Wiąże się to ze starannym ustawieniem i użyciem elementów optycznych, takich jak soczewki i sprzęgacze, aby zapewnić, że do rdzenia lub płaszcza włókna zostanie wstrzyknięte maksymalne światło pompujące.
-Lasery półprzewodnikoweWymagania dotyczące źródła pompy
Pompowanie optyczne:Oprócz diod laserowych, lasery półprzewodnikowe (w tym lasery masowe, takie jak Nd:YAG) mogą być optycznie pompowane za pomocą lamp błyskowych lub lamp łukowych. Lampy te emitują szerokie spektrum światła, którego część odpowiada pasmom absorpcji ośrodka laserowego. Chociaż jest mniej wydajna niż pompowanie diodą laserową, ta metoda może zapewnić bardzo wysokie energie impulsów, dzięki czemu nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej mocy szczytowej.
Konfiguracja źródła pompy:Konfiguracja źródła pompującego w laserach ciała stałego może znacząco wpłynąć na ich wydajność. Pompowanie końcowe i pompowanie boczne to powszechne konfiguracje. Pompowanie końcowe, w którym światło pompujące jest kierowane wzdłuż osi optycznej ośrodka laserowego, zapewnia lepsze nakładanie się światła pompującego i trybu lasera, co prowadzi do wyższej wydajności. Pompowanie boczne, chociaż potencjalnie mniej wydajne, jest prostsze i może zapewnić wyższą ogólną energię dla prętów lub płyt o dużej średnicy.
Zarządzanie temperaturą:Zarówno lasery światłowodowe, jak i półprzewodnikowe wymagają skutecznego zarządzania termicznego, aby poradzić sobie z ciepłem generowanym przez źródła pompujące. W laserach światłowodowych rozszerzona powierzchnia włókna wspomaga rozpraszanie ciepła. W laserach półprzewodnikowych układy chłodzenia (takie jak chłodzenie wodne) są niezbędne do utrzymania stabilnej pracy i zapobiegania soczewkowaniu termicznemu lub uszkodzeniu ośrodka laserowego.
Czas publikacji: 28-02-2024