Co to jest laser światłowodowy?

1.Co to jest laser światłowodowy?

Laser światłowodowy jest rodzajem lasera na ciele stałym z włóknem szklanym domieszkowanym pierwiastkami ziem rzadkich jako ośrodkiem wzmacniającym, który charakteryzuje się wysoką wydajnością konwersji fotoelektrycznej, prostą konstrukcją i dobrą jakością wiązki. Stało się głównym nurtem rozwoju technologii laserowej i zastosowań przemysłowych. Ze względu na niewielką powierzchnię światłowodu, ma on szerokie zastosowanie w produkcji i przetwarzaniu o dużym zużyciu. Laser światłowodowy ma duże możliwości dostosowania przetwarzania i może być używany przy każdej okazji. Ponadto jakość wiązki jest lepsza, co może zminimalizować koszty i poprawić wydajność przedsiębiorstw produkcyjnych.

2. Charakterystyka lasera światłowodowego

(1) Odpowiednie źródło światła LD o dużej mocy i niskiej jasności w widmie absorpcji pierwiastków ziem rzadkich można przepompować przez podwójnie platerowaną strukturę włókien w celu uzyskania lasera jednomodowego o wysokiej jasności.

(2) Kompaktowa i elastyczna konstrukcja, wysoka wydajność konwersji, może pracować w trudnych warunkach, z dobrym układem chłodzenia.

(3) Zapewnia dobrą jakość wiązki, wysoką wydajność konwersji i niski próg.

(4) Moc lasera w paśmie 0,38–4um można uzyskać przy użyciu różnych pierwiastków ziem rzadkich, a długość fali można łatwo wybrać i dostroić w szerokim zakresie strojenia.

(5) Wysokie dopasowanie i dobre połączenie z istniejącym systemem komunikacji optycznej.

(6) Niski koszt dzięki urządzeniu światłowodowemu i światłowodowi, co może znacznie obniżyć koszt konstrukcji.

3. Skład i zasada

Podobnie jak inne typy laserów, laser światłowodowy składa się z trzech części: ośrodka wzmacniającego, źródła pompy i wnęki rezonansowej. Jako medium wzmacniające wykorzystuje aktywne włókno z rdzeniem domieszkowanym pierwiastkami ziem rzadkich. Jako źródło pompy powszechnie stosuje się lasery półprzewodnikowe. Wnęka rezonansowa składa się zazwyczaj z luster, powierzchni czołowych włókien, zwierciadeł pierścieniowych z włókien lub siatek z włókien. Specyficzny proces pracy jest następujący: w stanie roboczym włókno aktywne (włókno wzmacniające) pochłania energię dostarczaną przez źródło pompy, która jest wzmacniana przez wnękę rezonansową złożoną z aktywnego włókna i siatki światłowodowej w celu wzmocnienia lasera wyjściowego.

Źródło nasion

Znany również jako źródło sygnału, jest przedmiotem wzmocnienia promieniowania w systemie wzmocnienia laserowego. Laser dostarczający sygnał o małej mocy wykorzystywany jest jako „zarodek” systemu wzmacniającego, który wzmacnia się w zależności od stanu „zarodka”.

Aktywne włókno

Aktywne włókno jako medium wzmacniające, jego rolą jest uzyskanie konwersji energii światła pompy na sygnał świetlny, aby osiągnąć wzmocnienie.

Pasywny światłowód

Światłowód pasywny ma głównie spełniać funkcję transmisji światła, nie biorąc udziału w konwersji długości fali. W systemie lasera światłowodowego występują głównie siatki światłowodowe, pasywne włókno dopasowujące w izolatorze światłowodowym, pasywne wielomodowe światłowód przenoszący energię o dużej średnicy w elementach transmisji energii lasera. Obecnie krajowi dostawcy produktów z włókien pasywnych mogą w zasadzie zaspokoić potrzeby produkcyjne, tylko niewielka liczba włókien pasywnych do produktów o ultrawysokiej mocy nadal musi wykorzystywać włókna importowane.