Podstawowa strukturalaser światłowodowy jednomodowy
Wyjątkowa wydajność trybu pojedynczegolaser światłowodowyWynika to z precyzyjnej konstrukcji ich wewnętrznej struktury. Efektywna współpraca wszystkich komponentów stanowi podstawę uzyskania stabilnej i wysokiej jakości mocy lasera.
Na przykład, laser 976 nm o stosunkowo wysokiej wydajności konwersji elektrooptycznej jest używany do ładowania domieszkowanego włókna, a następnie światło zarodkowe 1064 nm o dobrej jakości wiązki jest używane do poprowadzenia naładowanego domieszkowanego włókna, aby wyzwolić laser 1064 nm o wyższej energii. Im wyższa wymagana energia lasera 1064 nm, tym większa moc i większa ilość źródła pompującego.
Szczegółowe wyjaśnienie kluczowych komponentów
Źródłem pompy jest źródło energiilaser, zwyklelaser półprzewodnikowydioda, której długość fali emisji pokrywa się z pikiem absorpcji ośrodka wzmocnienia (na przykład światłowód domieszkowany iterbem odpowiada długości fali 915 nm lub 976 nm). Lasery jednomodowe wymagają również, aby źródło światła pompującego charakteryzowało się wysoką spójnością przestrzenną. Dlatego często stosuje się diody laserowe sprzężone z włóknami jednomodowymi, aby zapewnić efektywne wtryskiwanie światła pompującego do cienkiego rdzenia światłowodu jednomodowego.
2. Włókna wzmacniające stanowią rdzeń generowania laserowego i są zazwyczaj włóknami ze szkła kwarcowego domieszkowanymi pierwiastkami ziem rzadkich. Do typowych jonów domieszkowanych należą iterb (Yb³⁺), erb (Er³⁺), tul (Tm³⁺) itp., które odpowiadają różnym pasmom długości fal wyjściowych (takim jak 1064 nm, 1550 nm, 2 μm itd.). Długość włókna wzmacniającego musi być precyzyjnie zaprojektowana, aby zapewnić pełną absorpcję światła pompującego przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej wydajności konwersji optooptycznej.
3. Najczęstszą formą realizacji wnęki rezonansowej jest para światłowodowych siatek Bragga. Siatka powstaje poprzez wystawienie włókien optycznych na działanie prążków interferencyjnych lasera ultrafioletowego, co powoduje trwałą, okresową zmianę współczynnika załamania światła w ich rdzeniach. Kontrolując okres i długość siatki, można precyzyjnie kontrolować centralną długość fali i szerokość pasma jej odbicia. Ta w pełni włóknista struktura wnęki rezonansowej nie wymaga dyskretnych elementów, takich jak soczewki optyczne, co znacznie zwiększa stabilność i zdolność systemu do przeciwdziałania zakłóceniom.
4. Układ wyjściowy kolimacji wiązki znajduje się zazwyczaj za siatką dyfrakcyjną. Jego funkcją jest konwersja rozbieżnego lasera emitowanego ze światłowodu na skolimowane światło równoległe lub jego dalsze ogniskowanie na powierzchni roboczej. Układ ten zazwyczaj zawiera soczewki samoogniskujące lub mikrominiaturowe grupy soczewek i charakteryzuje się precyzyjną konstrukcją mechaniczną, zapewniającą dokładność ustawienia. Wysokiej jakości konstrukcja optyczna pozwala skutecznie zredukować aberracje i zapewnić doskonały rozkład Gaussa wiązki wyjściowej.
Czas publikacji: 25-11-2025