Εγγραφείτε στα μέσα κοινωνικής δικτύωσής μας για άμεσες δημοσιεύσεις
Ορισμός διόδου λέιζερ με ίνα, αρχή λειτουργίας και τυπικό μήκος κύματος
Μια δίοδος λέιζερ συζευγμένη με ίνες είναι μια ημιαγωγική συσκευή που παράγει συνεκτικό φως, το οποίο στη συνέχεια εστιάζεται και ευθυγραμμίζεται με ακρίβεια για να συνδεθεί σε ένα καλώδιο οπτικών ινών. Η βασική αρχή περιλαμβάνει τη χρήση ηλεκτρικού ρεύματος για την διέγερση της διόδου, δημιουργώντας φωτόνια μέσω διεγερμένης εκπομπής. Αυτά τα φωτόνια ενισχύονται μέσα στη δίοδο, παράγοντας μια δέσμη λέιζερ. Μέσω προσεκτικής εστίασης και ευθυγράμμισης, αυτή η δέσμη λέιζερ κατευθύνεται στον πυρήνα ενός καλωδίου οπτικών ινών, όπου μεταδίδεται με ελάχιστη απώλεια λόγω ολικής εσωτερικής ανάκλασης.
Εύρος μήκους κύματος
Το τυπικό μήκος κύματος μιας μονάδας διόδου λέιζερ με ίνα μπορεί να ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με την προβλεπόμενη εφαρμογή της. Γενικά, αυτές οι συσκευές μπορούν να καλύψουν ένα ευρύ φάσμα μηκών κύματος, όπως:
Φάσμα ορατού φωτός:Ποικίλλουν από περίπου 400 nm (ιώδες) έως 700 nm (κόκκινο). Αυτά χρησιμοποιούνται συχνά σε εφαρμογές που απαιτούν ορατό φως για φωτισμό, απεικόνιση ή ανίχνευση.
Εγγύς Υπέρυθρη (NIR):Με εύρος κύματος από περίπου 700 nm έως 2500 nm. Τα μήκη κύματος NIR χρησιμοποιούνται συνήθως στις τηλεπικοινωνίες, στις ιατρικές εφαρμογές και σε διάφορες βιομηχανικές διεργασίες.
Μέση Υπέρυθρη (MIR): Επεκτείνεται πέραν των 2500 nm, αν και λιγότερο συνηθισμένο σε τυπικές μονάδες διόδου λέιζερ με ίνες λόγω των εξειδικευμένων εφαρμογών και των υλικών ινών που απαιτούνται.
Η Lumispot Tech προσφέρει τη μονάδα διόδου λέιζερ με οπτική ίνα με τα τυπικά μήκη κύματος 525nm, 790nm, 792nm, 808nm, 878,6nm, 888nm, 915m και 976nm για να καλύψει διάφορους πελάτες.«ανάγκες εφαρμογής.
Τυπικό Αεφαρμογήs λέιζερ συνδεδεμένων με οπτικές ίνες σε διαφορετικά μήκη κύματος
Αυτός ο οδηγός διερευνά τον καθοριστικό ρόλο των διόδων λέιζερ συζευγμένων με οπτικές ίνες (LD) στην προώθηση τεχνολογιών πηγής άντλησης και μεθόδων οπτικής άντλησης σε διάφορα συστήματα λέιζερ. Εστιάζοντας σε συγκεκριμένα μήκη κύματος και τις εφαρμογές τους, επισημαίνουμε πώς αυτές οι δίοδοι λέιζερ φέρνουν επανάσταση στην απόδοση και τη χρησιμότητα τόσο των λέιζερ οπτικών ινών όσο και των λέιζερ στερεάς κατάστασης.
Χρήση λέιζερ συζευγμένων με οπτικές ίνες ως πηγές αντλίας για λέιζερ οπτικών ινών
LD με ίνα 915nm και 976nm ως πηγή αντλίας για λέιζερ ινών 1064nm~1080nm.
Για τα λέιζερ οπτικών ινών που λειτουργούν στην περιοχή των 1064nm έως 1080nm, τα προϊόντα που χρησιμοποιούν μήκη κύματος 915nm και 976nm μπορούν να χρησιμεύσουν ως αποτελεσματικές πηγές άντλησης. Αυτές χρησιμοποιούνται κυρίως σε εφαρμογές όπως η κοπή και η συγκόλληση με λέιζερ, η επένδυση, η επεξεργασία με λέιζερ, η σήμανση και τα όπλα λέιζερ υψηλής ισχύος. Η διαδικασία, γνωστή ως άμεση άντληση, περιλαμβάνει την απορρόφηση του φωτός άντλησης από την ίνα και την άμεση εκπομπή του ως έξοδο λέιζερ σε μήκη κύματος όπως 1064nm, 1070nm και 1080nm. Αυτή η τεχνική άντλησης χρησιμοποιείται ευρέως τόσο σε ερευνητικά λέιζερ όσο και σε συμβατικά βιομηχανικά λέιζερ.
Δίοδος λέιζερ συζευγμένης με ίνες με 940nm ως πηγή αντλίας λέιζερ ινών 1550nm
Στον τομέα των λέιζερ οπτικών ινών 1550nm, τα λέιζερ συζευγμένα με οπτικές ίνες με μήκος κύματος 940nm χρησιμοποιούνται συνήθως ως πηγές άντλησης. Αυτή η εφαρμογή είναι ιδιαίτερα πολύτιμη στον τομέα του λέιζερ LiDAR.
Ειδικές εφαρμογές διόδου λέιζερ με ίνα και 790nm
Τα λέιζερ συζευγμένα με οπτικές ίνες στα 790nm δεν χρησιμεύουν μόνο ως πηγές άντλησης για λέιζερ οπτικών ινών, αλλά είναι επίσης εφαρμόσιμα σε λέιζερ στερεάς κατάστασης. Χρησιμοποιούνται κυρίως ως πηγές άντλησης για λέιζερ που λειτουργούν κοντά στο μήκος κύματος των 1920nm, με κύριες εφαρμογές σε φωτοηλεκτρικά αντίμετρα.
ΕφαρμογέςΛέιζερ συνδεδεμένων με οπτικές ίνες ως πηγές αντλίας για λέιζερ στερεάς κατάστασης
Για τα λέιζερ στερεάς κατάστασης που εκπέμπουν μεταξύ 355nm και 532nm, οι προτιμώμενες επιλογές είναι τα λέιζερ με ίνες συζευγμένα με μήκη κύματος 808nm, 880nm, 878,6nm και 888nm. Αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως στην επιστημονική έρευνα και την ανάπτυξη λέιζερ στερεάς κατάστασης στο ιώδες, μπλε και πράσινο φάσμα.
Άμεσες Εφαρμογές των Ημιαγωγικών Λέιζερ
Οι εφαρμογές λέιζερ άμεσων ημιαγωγών περιλαμβάνουν την άμεση έξοδο, τη σύζευξη φακών, την ενσωμάτωση πλακέτας κυκλώματος και την ενσωμάτωση συστημάτων. Τα λέιζερ με σύζευξη οπτικών ινών με μήκη κύματος όπως 450nm, 525nm, 650nm, 790nm, 808nm και 915nm χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές, όπως φωτισμός, επιθεώρηση σιδηροδρόμων, μηχανική όραση και συστήματα ασφαλείας.
Απαιτήσεις για την πηγή αντλίας των λέιζερ οπτικών ινών και των λέιζερ στερεάς κατάστασης.
Για μια λεπτομερή κατανόηση των απαιτήσεων πηγής αντλίας για λέιζερ οπτικών ινών και λέιζερ στερεάς κατάστασης, είναι απαραίτητο να εμβαθύνουμε στις λεπτομέρειες του τρόπου λειτουργίας αυτών των λέιζερ και στον ρόλο των πηγών αντλίας στη λειτουργικότητά τους. Εδώ, θα επεκτείνουμε την αρχική επισκόπηση για να καλύψουμε τις περιπλοκές των μηχανισμών άντλησης, τους τύπους πηγών αντλίας που χρησιμοποιούνται και τον αντίκτυπό τους στην απόδοση του λέιζερ. Η επιλογή και η διαμόρφωση των πηγών αντλίας επηρεάζουν άμεσα την απόδοση, την ισχύ εξόδου και την ποιότητα της δέσμης του λέιζερ. Η αποτελεσματική σύζευξη, η αντιστοίχιση μήκους κύματος και η θερμική διαχείριση είναι κρίσιμες για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης και την παράταση της διάρκειας ζωής του λέιζερ. Οι εξελίξεις στην τεχνολογία διόδων λέιζερ συνεχίζουν να βελτιώνουν την απόδοση και την αξιοπιστία τόσο των λέιζερ οπτικών ινών όσο και των λέιζερ στερεάς κατάστασης, καθιστώντας τα πιο ευέλικτα και οικονομικά αποδοτικά για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.
- Απαιτήσεις πηγής αντλίας λέιζερ οπτικών ινών
Δίοδοι λέιζερως Πηγές Αντλίας:Τα λέιζερ οπτικών ινών χρησιμοποιούν κυρίως διόδους λέιζερ ως πηγή άντλησης λόγω της αποτελεσματικότητάς τους, του συμπαγούς μεγέθους τους και της ικανότητας να παράγουν ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος φωτός που ταιριάζει με το φάσμα απορρόφησης της προσμειωμένης ίνας. Η επιλογή του μήκους κύματος της διόδου λέιζερ είναι κρίσιμη. Για παράδειγμα, ένα κοινό προσμείξιμο στα λέιζερ οπτικών ινών είναι το Υττέρβιο (Yb), το οποίο έχει μια βέλτιστη κορυφή απορρόφησης γύρω στα 976 nm. Επομένως, οι δίοδοι λέιζερ που εκπέμπουν σε ή κοντά σε αυτό το μήκος κύματος προτιμώνται για την άντληση λέιζερ οπτικών ινών με προσμίξεις Yb.
Σχεδιασμός διπλής επένδυσης οπτικών ινών:Για να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα της απορρόφησης φωτός από τις διόδους λέιζερ αντλίας, τα λέιζερ οπτικών ινών χρησιμοποιούν συχνά σχεδιασμό οπτικών ινών με διπλή επένδυση. Ο εσωτερικός πυρήνας είναι ντοπαρισμένος με το ενεργό μέσο λέιζερ (π.χ., Yb), ενώ το εξωτερικό, μεγαλύτερο στρώμα επένδυσης καθοδηγεί το φως της αντλίας. Ο πυρήνας απορροφά το φως της αντλίας και παράγει τη δράση του λέιζερ, ενώ η επένδυση επιτρέπει σε μια μεγαλύτερη ποσότητα φωτός αντλίας να αλληλεπιδράσει με τον πυρήνα, ενισχύοντας την απόδοση.
Αποδοτικότητα αντιστοίχισης μήκους κύματος και σύζευξηςΗ αποτελεσματική άντληση απαιτεί όχι μόνο την επιλογή διόδων λέιζερ με το κατάλληλο μήκος κύματος, αλλά και τη βελτιστοποίηση της απόδοσης σύζευξης μεταξύ των διόδων και της οπτικής ίνας. Αυτό περιλαμβάνει προσεκτική ευθυγράμμιση και τη χρήση οπτικών εξαρτημάτων όπως φακοί και ζεύκτες για να διασφαλιστεί ότι το μέγιστο φως άντλησης εγχέεται στον πυρήνα ή την επένδυση της οπτικής ίνας.
-Λέιζερ στερεάς κατάστασηςΑπαιτήσεις πηγής αντλίας
Οπτική άντληση:Εκτός από τις διόδους λέιζερ, τα λέιζερ στερεάς κατάστασης (συμπεριλαμβανομένων των λέιζερ χύδην όπως το Nd:YAG) μπορούν να αντληθούν οπτικά με λάμπες flash ή λάμπες τόξου. Αυτές οι λάμπες εκπέμπουν ένα ευρύ φάσμα φωτός, μέρος του οποίου ταιριάζει με τις ζώνες απορρόφησης του μέσου λέιζερ. Ενώ είναι λιγότερο αποτελεσματική από την άντληση διόδου λέιζερ, αυτή η μέθοδος μπορεί να παρέχει πολύ υψηλές ενέργειες παλμού, καθιστώντας την κατάλληλη για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή μέγιστη ισχύ.
Διαμόρφωση πηγής αντλίας:Η διαμόρφωση της πηγής αντλίας στα λέιζερ στερεάς κατάστασης μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την απόδοσή τους. Η τελική άντληση και η πλευρική άντληση είναι συνήθεις διαμορφώσεις. Η τελική άντληση, όπου το φως της αντλίας κατευθύνεται κατά μήκος του οπτικού άξονα του μέσου λέιζερ, προσφέρει καλύτερη επικάλυψη μεταξύ του φωτός της αντλίας και της λειτουργίας λέιζερ, οδηγώντας σε υψηλότερη απόδοση. Η πλευρική άντληση, αν και δυνητικά λιγότερο αποτελεσματική, είναι απλούστερη και μπορεί να παρέχει υψηλότερη συνολική ενέργεια για ράβδους ή πλάκες μεγάλης διαμέτρου.
Θερμική Διαχείριση:Τόσο τα λέιζερ οπτικών ινών όσο και τα λέιζερ στερεάς κατάστασης χρειάζονται αποτελεσματική θερμική διαχείριση για να χειριστούν τη θερμότητα που παράγεται από τις πηγές αντλίας. Στα λέιζερ οπτικών ινών, η εκτεταμένη επιφάνεια της οπτικής ίνας βοηθά στην απαγωγή της θερμότητας. Στα λέιζερ στερεάς κατάστασης, τα συστήματα ψύξης (όπως η ψύξη με νερό) είναι απαραίτητα για τη διατήρηση σταθερής λειτουργίας και την αποτροπή θερμικής εστιοποίησης ή βλάβης στο μέσο λέιζερ.
Ώρα δημοσίευσης: 28 Φεβρουαρίου 2024