Fiber lazerin ilke ve geliştirme beklentisi

Fiber lazer Teknoloji, yüksek hızlı ve büyük kapasiteli dalga boyu bölünmesi, fiber iletişim sistemi, yüksek hassasiyetli fiber algılama teknolojisi ve yüksek güçlü lazerde geniş uygulama beklentilerini ve harika teknik avantajları göstermektedir. Optik fiber teknolojisi araştırması dünyadaki tüm ülkeler tarafından giderek daha fazla dikkat edilmiştir ve uygulama alanı, en olgun optik fiber iletişim ağından diğer geniş lazer uygulama alanlarına hızla genişlemiştir.

Optik fiber lazerlerin sınıflandırılması

Optik elyaf türleri, fiber lazerler: kristal fiber lazerler. Çalışma malzemesi lazer kristal fiber, esas olarak yakut tek kristal fiber lazer ve ND3+: YAG tek kristal fiber lazerdir. Doğrusal olmayan optik fiber lazer. Esas olarak uyarılmış Raman saçılma fiber lazerleri ve uyarılmış brillouin saçılma fiber lazerleri vardır. Nadir toprak katkılı fiber lazer. Elyafın matris malzemesi camdır ve fiber lazer, nadir toprak iyonlarını aktive etmek için fibere katılarak yapılır. Plastik Elyaf Lazer. Bir fiber lazer, lazer boyası plastik optik fiberin çekirdeğine veya kaplamasına doping ile yapılır.

Optik fiber lazerin çalışma prensibi

Fiber lazerin yapısı geleneksel katı ve gaz lazerleriyle aynıdır. Optik fiber temel olarak üç temel elementten oluşur: pompa kaynağı, kazanç orta ve rezonant boşluk. Genel olarak, yüksek güç yarı iletken lazer (LD) pompa kaynağı olarak kullanılır ve kazanç ortamı nadir toprak katkılı fiber veya sıradan doğrusal olmayan fiberdir. Rezonant boşluk, lif ızgarası gibi optik geri besleme elemanlarından veya çeşitli halka rezonant boşluklarından oluşabilir. Pompa lambası, uygun bir optik sistem yoluyla kazanç lifine bağlanır. Pompa ışığını emdikten sonra, kazanç lifi bir partikül sayısı inversiyonu veya doğrusal olmayan bir kazanç oluşturur ve spontan emisyon ile üretilen spontan emisyon ışığı, rezonant boşluğunun uyarılmış amplifikasyon ve mod seçimine tabi tutulur ve son olarak kararlı bir lazer çıkışı oluşturulur.

Fiber lazerin avantajları

Üçüncü nesil lazer teknolojisinin temsilcisi olarak, optik fiber aşağıdaki avantajlara sahiptir: birincisi, düşük üretim maliyeti, olgun teknoloji ve cam elyaf esnekliği tarafından getirilen minyatürleştirme ve yoğunlaşmanın avantajları; İkincisi, cam elyaf, kristal gibi olay pompası ışığının sıkı faz eşleşmesine ihtiyaç duymaz, cam substratın keskin bölünmesinin neden olduğu eşit olmayan genişlemenin neden olduğu geniş emilim bandına. Üçüncüsü, cam malzeme son derece düşük hacim alan oranı, hızlı ısı dağılımı ve düşük kaybı vardır, bu nedenle dönüşüm verimliliği yüksektir ve lazer eşiği düşüktür. Dördüncüsü, birçok çıkış lazer dalga boyu vardır: bunun nedeni nadir toprak iyonlarının enerji seviyelerinin çok zengin olması ve birçok nadir toprak iyonunun türü olmasıdır; Beşinci, ayarlanabilirlik: Nadir toprak iyonlarının geniş enerji seviyesi ve cam lifin geniş floresan spektrumu nedeniyle. Altıncı, fiber lazerin rezonant boşluğunda optik lens olmadığından, geleneksel lazerler tarafından eşsiz olan ayarsız, bakım içermeyen ve yüksek stabilite avantajlarına sahiptir. Yedinci, optik fiber ihraç edilir, böylece lazer çeşitli çok boyutlu ve keyfi alan işleme uygulamaları için kolayca yetkin olabilir ve mekanik sistemin tasarımı çok basit hale gelir. Sekizinci, sert çalışma ortamında yetkin olun ve toz, şok, darbe, nem ve sıcaklığa yüksek toleransa sahiptir. Dokuzuncu, termoelektrik soğutma ve su soğutmasına gerek yoktur, sadece basit hava soğutmasına gerek yoktur. Onuncu, yüksek elektro-optik verimlilik: Kapsamlı elektro-optik verimlilik%20'den fazla yüksektir, bu da güç tüketimini ve çalışma maliyetini büyük ölçüde tasarruf eder. On birinci, yüksek güçlü, şu anda ticarileştirilmiş lif lazeri altı kilowatt.

Fiber lazerin geliştirme beklentisi

Gelecekte fiber lazerlerin geliştirme eğilimi aşağıdaki yönlere yansıtılacaktır: Birincisi, fiber lazerlerin performansının iyileştirilmesi: örneğin, çıkış gücünü ve dönüşüm verimliliğini iyileştirmek, ışın kalitesini optimize etmek, kazanç lifinin uzunluğunu kısaltmak, iyileştirmek Sistemin istikrarı ve onu daha kompakt hale getiren yukarıdaki hedefler, fiber lazerler alanında gelecekteki araştırmaların odak noktası olacaktır; İkincisi, yeni bir fiber lazer türünün geliştirilmesi: Zaman alanında, daha küçük görev döngüsüne sahip UltraShort darbe modu kilitli fiber lazer her zaman lazer alanında bir araştırma sıcak noktası olmuştur. Yüksek güçlü femtosaniye nabız fiber lazer her zaman uzun vadeli bir hedef olmuştur. Bu alandaki atılım sadece optik iletişim süresi bölümü çoğullaması (OTDM) için ideal bir ışık kaynağı sağlamakla kalmaz, aynı zamanda lazer işleme, lazer işaretleme ve lazer şifrelemesi ve diğer ilgili endüstrilerin gelişimini etkili bir şekilde teşvik edebilir. Frekans alanında, geniş bant çıkışlı ayarlanabilir fiber lazer bir araştırma sıcak noktası haline gelecektir. İlgili teknolojilerin iyileştirilmesi ile lif lazerlerinin daha geniş bir alanda gelişeceği ve yeni bir endüstri oluşturan katı hal lazerleri ve yarı iletken lazerlerin yerini almak için yeni nesil ışık kaynakları olabileceği tahmin edilebilir.