Fiber lazer prensibi ve geliştirme umudu

Fiber lazerTeknoloji, yüksek hızlı ve büyük kapasiteli dalga boyu bölmeli çoğullama fiber iletişim sistemi, yüksek hassasiyetli fiber algılama teknolojisi ve yüksek güçlü lazerde geniş uygulama beklentileri ve mükemmel teknik avantajları gösterir. Optik fiber teknolojisinin araştırılması, dünyadaki tüm ülkeler tarafından daha fazla ilgi görmüştür. Ve uygulama alanı, en olgun optik fiber iletişim ağından diğer daha geniş lazer uygulama alanlarına hızla genişledi.

Optik fiber lazerlerin sınıflandırılması

Optik fiber türleri, fiber lazerler ayrılabilir: kristal fiber lazerler. Çalışma malzemesi lazer kristal fiber, esas olarak yakut tek kristal fiber lazer ve Nd3 +:YAG tek kristal fiber lazer. Doğrusal olmayan fiber optik lazer. Esas olarak uyarılmış Raman saçılma fiber lazerleri ve uyarılmış Brillouin saçılma fiber lazerleri vardır. Nadir toprak katkılı fiber lazer. Fiberin matris malzemesi camdır ve fiber lazer, etkinleştirmek için nadir toprak iyonlarını lifin içine doping ile yapılır. Plastik fiber lazer. Bir fiber lazer, lazer boyasını plastik optik fiberin çekirdeğine veya kaplamasına doping ederek yapılır.

Optik fiber lazer çalışma prensibi

Fiber lazerin yapısı, geleneksel katı ve gaz lazerleriyle aynıdır. Optik fiber temel olarak üç temel elementten oluşur: pompa kaynağı, orta ve rezonans boşluğu kazanır. Genellikle, yüksek güçYarı iletken lazer(LD) pompa kaynağı olarak kullanılır ve kazanç ortamı nadir toprak katkılı fiber veya sıradan doğrusal olmayan fiberdir. Rezonans boşluğu, fiber ızgara veya çeşitli halka rezonans boşlukları gibi optik geri bildirim elemanlarından oluşabilir. Pompa ışığı, uygun bir optik sistem aracılığıyla kazanç fiberine birleştirilir. Pompa ışığını emdikten sonra, kazanç lifi bir parçacık numarası inversiyonu veya doğrusal olmayan kazanç oluşturur ve spontan emisyonla üretilen spontan emisyon ışığı, uyarılmış amplifikasyon ve rezonans boşluğunun mod seçimine tabi tutulur. Ve sonunda kararlı bir lazer çıkışı oluşur.

Fiber lazerin avantajları

Üçüncü nesil lazer teknolojisinin temsilcisi olarak, fiber optik aşağıdaki avantajlara sahiptir: birincisi, düşük üretim maliyeti ile getirilen minyatür ve yoğunlaştırmanın avantajları, Olgun teknoloji ve cam elyafın esnekliği; İkinci olarak, cam elyafın, olay pompası ışığının kristal gibi sıkı faz eşleşmesine ihtiyacı yoktur.Cam alt tabakanın sert bir şekilde bölünmesinin neden olduğu düzensiz genişlemenin neden olduğu geniş emilim bandına. Üçüncü olarak, cam malzeme son derece düşük hacim alan oranı, hızlı ısı dağılımı ve düşük kayıplara sahiptir, 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 olmasıdır; Beşinci, tünel: nadir toprak iyonlarının geniş enerji seviyesi ve cam elyafın geniş floresan spektrumu nedeniyle. Altıncı, fiber lazerin rezonans boşluğunda optik lens olmadığından, geleneksel lazerler tarafından eşsiz olan ayarsız, bakım gerektirmeyen 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 sıcaklık için yüksek toleransa sahip olun. Dokuzuncu, termoelektrik soğutma ve su soğutma için gerek yoktur, sadece basit hava soğutma. Onuncu, yüksek elektro-optik verim: kapsamlı elektro-optik verim, güç tüketimini ve işletme maliyetini büyük ölçüde azaltan % 20% 'den fazla yüksektir. Onbirinci, yüksek güçlü, şu anda ticari fiber lazer altı kilowatt.

Fiber lazer geliştirme umudu

Gelecekte fiber lazerlerin gelişme eğilimi aşağıdakilere yansıyacakYönleri: İlk olarak, fiber lazerlerin performansını artırmak: örneğin, çıkış gücünü ve dönüşüm verimliliğini arttırmak, ışın kalitesini optimize etmek, kazanç lifinin uzunluğunu kısaltmak, sistemin istikrarını iyileştirmek ve daha kompakt hale getirmek, Yukarıdaki hedefler, fiber lazerler alanında gelecekteki araştırmaların odak noktası olacaktır; İkincisi, yeni bir fiber lazer türünün geliştirilmesi: zaman alanında, daha küçük görev döngüsü ile ultrashort darbe modu kilitli fiber lazer her zaman lazer alanında bir araştırma hotspot olmuştur. Yüksek güçlü femtosecond darbe fiber lazer her zaman uzun vadeli bir hedef olmuştur. Bu alandaki atılım sadece optik iletişim süresi bölmeli çoğullama (OTDM) için ideal bir ışık kaynağı sağlamakla kalmaz, aynı zamanda lazer işlemenin gelişimini de etkili bir şekilde teşvik edebilir, lazer markalama ve lazer şifreleme ve diğer ilgili endüstriler. Frekans alanında, geniş bant çıkışlı ayarlanabilir fiber lazer bir araştırma noktası haline gelecektir. İlgili teknolojilerin geliştirilmesiyle, fiber lazerlerin daha geniş bir alanda gelişeceği ve katı hal lazerlerini ve yarı iletken lazerleri değiştirmek için yeni nesil bir ışık kaynağı olabileceği tahmin edilebilir. Yeni bir endüstri oluşturmak.