Laser sợi quang là gì?

1. Laser sợi quang là gì?

Laser sợi quang là một loại laser trạng thái rắn lấy sợi thủy tinh pha tạp nguyên tố đất hiếm làm môi trường khuếch đại, có đặc tính hiệu suất chuyển đổi quang điện cao, cấu trúc đơn giản và chất lượng chùm tia tốt. Nó đã trở thành xu hướng chủ đạo của phát triển công nghệ laser và các ứng dụng công nghiệp. Do dấu chân nhỏ của sợi nên được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực sản xuất và chế biến với mức sử dụng cao. Laser sợi quang có khả năng thích ứng xử lý mạnh mẽ và có thể được sử dụng trong mọi trường hợp. Ngoài ra, chất lượng chùm tia của nó tốt hơn, có thể giảm thiểu chi phí và nâng cao hiệu quả cho các doanh nghiệp sản xuất.

2. Đặc điểm của laser sợi quang

(1) Nguồn sáng LD công suất cao, độ sáng thấp tương ứng trong phổ hấp thụ của các nguyên tố đất hiếm có thể được bơm qua cấu trúc sợi bọc kép để tạo ra tia laser đơn chế độ có độ sáng cao.

(2) Thiết kế nhỏ gọn và linh hoạt, hiệu suất chuyển đổi cao, có thể làm việc trong điều kiện khắc nghiệt, hệ thống làm mát tốt.

(3) Tạo ra chất lượng chùm tia tốt, hiệu suất chuyển đổi cao, ngưỡng thấp.

(4) Có thể nhận ra đầu ra laser trong dải 0,38-4um bằng cách sử dụng các nguyên tố đất hiếm khác nhau và bước sóng có thể được lựa chọn và điều chỉnh dễ dàng, với phạm vi điều chỉnh rộng.

(5) Khả năng kết nối cao và tốt với hệ thống thông tin quang hiện có.

(6) Chi phí thấp với thiết bị cáp quang và cáp quang, có thể giảm đáng kể chi phí kết cấu.

3. Thành phần và nguyên tắc

Giống như các loại laser khác, laser sợi quang bao gồm ba phần: môi trường khuếch đại, nguồn bơm và khoang cộng hưởng. Nó sử dụng sợi hoạt tính có lõi được pha tạp các nguyên tố đất hiếm làm môi trường khuếch đại. Laser bán dẫn thường được sử dụng làm nguồn bơm. Khoang cộng hưởng thường bao gồm gương, mặt đầu sợi, gương vòng sợi hoặc cách tử sợi. Quy trình làm việc cụ thể như sau: ở trạng thái làm việc, sợi hoạt động (sợi khuếch đại) hấp thụ năng lượng do nguồn bơm cung cấp, năng lượng này được khuếch đại bởi khoang cộng hưởng bao gồm sợi hoạt động và cách tử sợi để khuếch đại tia laser đầu ra.

Nguồn giống

Còn được gọi là nguồn tín hiệu, nó là đối tượng khuếch đại bức xạ trong hệ thống khuếch đại laser. Tia laser cung cấp tín hiệu công suất thấp được sử dụng làm “hạt giống” để hệ thống khuếch đại khuếch đại theo trạng thái của “hạt giống”.

Chất xơ hoạt động

Sợi hoạt động như một phương tiện khuếch đại, vai trò của nó là đạt được ánh sáng bơm để chuyển đổi năng lượng ánh sáng tín hiệu, để đạt được sự khuếch đại.

Sợi quang thụ động

Sợi thụ động chủ yếu đạt được chức năng truyền ánh sáng, không liên quan đến chuyển đổi bước sóng. Trong hệ thống laser sợi quang, chủ yếu có các cách tử sợi, sợi kết hợp thụ động trong bộ cách ly sợi, sợi truyền năng lượng đường kính lõi lớn đa chế độ thụ động trong các thành phần truyền năng lượng laser. Hiện nay, các nhà cung cấp sản phẩm sợi thụ động trong nước về cơ bản có thể đáp ứng nhu cầu sản xuất, chỉ một số ít sợi thụ động dành cho sản phẩm công suất cực cao vẫn cần sử dụng sợi nhập khẩu.