Subskrybuj nasze media społecznościowe, aby otrzymywać szybkie posty
Definicja diody laserowej sprzężonej światłowodowo, zasada działania i typowa długość fali
Dioda laserowa sprzężona światłowodowo to urządzenie półprzewodnikowe, które generuje spójne światło, a następnie jest ono precyzyjnie ogniskowane i ustawiane w celu sprzężenia z kablem światłowodowym. Zasada działania polega na wykorzystaniu prądu elektrycznego do stymulacji diody, co skutkuje generowaniem fotonów poprzez emisję wymuszoną. Fotony te są wzmacniane w diodzie, wytwarzając wiązkę laserową. Dzięki starannemu ogniskowaniu i ustawianiu, wiązka laserowa jest kierowana do rdzenia kabla światłowodowego, gdzie jest przesyłana z minimalnymi stratami poprzez całkowite wewnętrzne odbicie.
Zakres długości fali
Typowa długość fali modułu diody laserowej sprzężonej światłowodowo może się znacznie różnić w zależności od przeznaczenia. Zasadniczo urządzenia te mogą obejmować szeroki zakres długości fal, w tym:
Widmo światła widzialnego:Od około 400 nm (fiolet) do 700 nm (czerwień). Są one często stosowane w aplikacjach wymagających światła widzialnego do oświetlenia, wyświetlania lub wykrywania.
Bliska podczerwień (NIR):Zakres długości fal od około 700 nm do 2500 nm. Fale bliskiej podczerwieni (NIR) są powszechnie wykorzystywane w telekomunikacji, medycynie 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 rozwoju technologii źródeł pompujących i metod pompowania optycznego w różnych systemach laserowych. Koncentrując się na konkretnych długościach fal i ich zastosowaniach, pokazujemy, jak te diody laserowe rewolucjonizują wydajność i użyteczność zarówno laserów światłowodowych, jak i półprzewodnikowych.
Wykorzystanie laserów sprzężonych światłowodowo jako źródeł pompujących dla laserów światłowodowych
Światłowodowe sprzężenie LD o długości fali 915 nm i 976 nm jako źródło pompujące dla lasera światłowodowego o długości fali 1064 nm~1080 nm.
W przypadku laserów światłowodowych pracujących w zakresie od 1064 nm do 1080 nm, produkty wykorzystujące długości fal 915 nm i 976 nm mogą służyć jako efektywne źródła pompujące. Są one wykorzystywane głównie w takich zastosowaniach jak cięcie i spawanie laserowe, napawanie, obróbka laserowa, znakowanie oraz broń laserowa dużej mocy. Proces ten, znany jako pompowanie bezpośrednie, polega na absorbowaniu przez włókno światła pompującego i bezpośredniej emisji 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 światłowodem z 940 nm jako źródłem pompującym lasera światłowodowego 1550 nm
W dziedzinie laserów światłowodowych 1550 nm, lasery sprzężone światłowodowo o długości fali 940 nm są powszechnie stosowane jako źródła pompujące. To zastosowanie jest szczególnie cenne w dziedzinie laserowego LiDAR-u.
Specjalne zastosowania diody laserowej sprzężonej światłowodowo o długości fali 790 nm
Lasery sprzężone światłowodowo o długości fali 790 nm służą nie tylko jako źródła pompujące dla laserów światłowodowych, ale znajdują również zastosowanie w laserach na ciele stałym. Są one wykorzystywane głównie jako źródła pompujące dla laserów pracujących w zakresie długości fali zbliżonym do 1920 nm, a ich głównym zastosowaniem są fotoelektryczne środki zaradcze.
Aplikacjelaserów sprzężonych światłowodowo jako źródeł pompujących dla laserów na ciele stałym
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 zakresie widma fioletowego, niebieskiego i zielonego.
Bezpośrednie zastosowania laserów półprzewodnikowych
Zastosowania laserów półprzewodnikowych obejmują bezpośrednie wyjście, sprzężenie soczewkowe, 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, takich jak oświetlenie, inspekcja kolejowa, systemy wizyjne i systemy bezpieczeństwa.
Wymagania dotyczące źródła pompującego laserów światłowodowych i laserów na ciele stałym.
Aby dokładnie zrozumieć wymagania dotyczące źródeł pompujących dla laserów światłowodowych i laserów na ciele stałym, konieczne jest zgłębienie specyfiki działania tych laserów oraz roli źródeł pompujących w ich funkcjonalności. W tym artykule rozszerzymy wstępny przegląd, omawiając zawiłości mechanizmów pompujących, rodzaje stosowanych źródeł pompujących oraz ich wpływ na wydajność lasera. Wybór i konfiguracja źródeł pompujących bezpośrednio wpływają na wydajność lasera, moc wyjściową i jakość wiązki. Efektywne sprzężenie, dopasowanie długości fali i zarządzanie temperaturą mają kluczowe znaczenie dla optymalizacji wydajności i wydłużenia żywotności lasera. Postęp w technologii diod laserowych stale poprawia wydajność i niezawodność zarówno laserów światłowodowych, jak i na ciele stałym, 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 oraz zdolność do generowania światła o określonej długości fali, dopasowanej do widma absorpcyjnego domieszkowanego włókna. Wybór długości fali diody laserowej ma kluczowe znaczenie; na przykład, powszechnym domieszkowaniem w laserach światłowodowych jest iterb (Yb), który charakteryzuje się optymalnym pikiem absorpcji około 976 nm. Dlatego do pompowania laserów światłowodowych domieszkowanych Yb preferowane są diody laserowe emitujące fale o długości zbliżonej do tej długości fali.
Konstrukcja włókna dwuwarstwowego:Aby zwiększyć wydajność absorpcji światła z diod laserowych pompujących, lasery światłowodowe często wykorzystują konstrukcję światłowodu z podwójnym płaszczem. Wewnętrzny rdzeń jest domieszkowany aktywnym ośrodkiem lasera (np. Yb), podczas gdy zewnętrzna, większa warstwa płaszcza przewodzi światło pompujące. Rdzeń absorbuje światło pompujące i generuje akcję laserową, podczas gdy płaszcz pozwala na oddziaływanie większej ilości światła pompującego z rdzeniem, co zwiększa wydajność.
Dopasowanie długości fali i wydajność sprzęganiaEfektywne pompowanie wymaga nie tylko doboru diod laserowych o odpowiedniej długości fali, ale także optymalizacji wydajności sprzężenia między diodami a światłowodem. Wymaga to starannego ustawienia i zastosowania elementów optycznych, takich jak soczewki i sprzęgacze, aby zapewnić maksymalne natężenie światła pompującego w rdzeniu lub płaszczu światłowodu.
-Lasery półprzewodnikoweWymagania dotyczące źródła pompy
Pompowanie optyczne:Oprócz diod laserowych, lasery półprzewodnikowe (w tym lasery masowe, takie jak Nd:YAG) mogą być pompowane optycznie za pomocą lamp błyskowych lub łukowych. Lampy te emitują szerokie spektrum światła, którego część pokrywa się z pasmami absorpcji ośrodka laserowego. Chociaż jest to mniej wydajne niż pompowanie diodą laserową, metoda ta pozwala uzyskać bardzo wysokie energie impulsów, co czyni ją odpowiednią do zastosowań wymagających dużej mocy szczytowej.
Konfiguracja źródła pompy:Konfiguracja źródła pompującego w laserach na ciele stałym może znacząco wpłynąć na ich wydajność. Typowe konfiguracje to pompowanie końcowe i pompowanie boczne. Pompowanie końcowe, w którym światło pompujące jest kierowane wzdłuż osi optycznej ośrodka laserowego, zapewnia lepsze nakładanie się światła pompującego na mod lasera, co przekłada się na wyższą wydajność. Pompowanie boczne, choć potencjalnie mniej wydajne, jest prostsze i może zapewnić wyższą energię całkowitą w przypadku prętów lub płyt o dużej średnicy.
Zarządzanie temperaturą:Zarówno lasery światłowodowe, jak i półprzewodnikowe wymagają efektywnego zarządzania temperaturą, aby radzić sobie z ciepłem generowanym przez źródła pompujące. W laserach światłowodowych rozszerzona powierzchnia włókna wspomaga rozpraszanie ciepła. W laserach półprzewodnikowych systemy chłodzenia (takie jak chłodzenie wodne) są niezbędne do utrzymania stabilnej pracy i zapobiegania soczewkowaniu termicznemu lub uszkodzeniom ośrodka laserowego.
Czas publikacji: 28-02-2024