Εγγραφείτε στα Social Media μας για άμεση δημοσίευση
Ορισμός διόδων λέιζερ συζευγμένων ινών, αρχή εργασίας και τυπικό μήκος κύματος
Μια δίοδος λέιζερ συζευγμένη με ίνες είναι μια συσκευή ημιαγωγών 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 τη 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 από την ολική εσωτερική ανάκλαση.
Εύρος Μήκους Κύματος
Το τυπικό μήκος κύματος μιας μονάδας διόδου λέιζερ συζευγμένης με ίνες μπορεί να ποικίλλει ευρέως ανάλογα με την προβλεπόμενη εφαρμογή της. Γενικά, αυτές οι συσκευές μπορούν να καλύψουν ένα ευρύ φάσμα μηκών κύματος, όπως:
Φάσμα ορατού φωτός:Κυμαίνεται από περίπου 400 nm (ιώδες) έως 700 nm (κόκκινο). Αυτά χρησιμοποιούνται συχνά σε εφαρμογές που απαιτούν ορατό φως για φωτισμό, απεικόνιση ή αίσθηση.
Εγγύς υπέρυθρο (NIR):Κυμαίνεται από περίπου 700 nm έως 2500 nm. Τα μήκη κύματος NIR χρησιμοποιούνται συνήθως σε τηλεπικοινωνίες, ιατρικές εφαρμογές και διάφορες βιομηχανικές διαδικασίες.
Μέσο υπέρυθρο (MIR): Εκτείνεται πέρα από τα 2500 nm, αν και λιγότερο συνηθισμένο σε τυπικές μονάδες διόδων λέιζερ συζευγμένων με ίνες λόγω των εξειδικευμένων εφαρμογών και των απαιτούμενων υλικών ινών.
Η Lumispot Tech προσφέρει τη μονάδα διόδου λέιζερ συζευγμένη με ίνες με τα τυπικά μήκη κύματος 525nm,790nm,792nm,808nm,878.6nm,888nm,915m και 976nm για να συναντήσει διάφορους πελάτες'ανάγκες εφαρμογής.
Τυπικό Αεφαρμογήs λέιζερ συζευγμένων με ίνες σε διαφορετικά μήκη κύματος
Αυτός ο οδηγός διερευνά τον κεντρικό ρόλο των διόδων λέιζερ συζευγμένων με ίνες (LDs) στην προώθηση τεχνολογιών πηγής αντλίας 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 ινών όσο και των λέιζερ στερεάς κατάστασης.
Χρήση λέιζερ συζευγμένων ινών ως πηγές αντλίας για λέιζερ ινών
915nm και 976nm Fiber Coupled LD ως πηγή αντλίας για λέιζερ ινών 1064nm~1080nm.
Για λέιζερ ινών που λειτουργούν στην περιοχή 1064nm έως 1080nm, τα προϊόντα που χρησιμοποιούν μήκη κύματος 915nm και 976nm μπορούν να χρησιμεύσουν ως αποτελεσματικές πηγές αντλίας. Αυτά χρησιμοποιούνται κυρίως σε εφαρμογές όπως η κοπή και 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 ίνα να απορροφά το φως της αντλίας και να το εκπέμπει απευθείας 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 συζευγμένη με ίνες με 940nm ως πηγή αντλίας λέιζερ ινών 1550nm
Στη σφαίρα των λέιζερ ινών 1550 nm, τα λέιζερ συζευγμένα με ίνες με μήκος κύματος 940 nm χρησιμοποιούνται συνήθως ως πηγές αντλίας. Αυτή η εφαρμογή είναι ιδιαίτερα πολύτιμη στον τομέα του λέιζερ LiDAR.
Ειδικές Εφαρμογές Διόδου λέιζερ με σύζευξη ινών με 790nm
Τα λέιζερ συζευγμένα με ίνες στα 790 nm δεν χρησιμεύουν μόνο ως πηγές αντλίας για λέιζερ ινών, αλλά είναι επίσης εφαρμόσιμα σε λέιζερ στερεάς κατάστασης. Χρησιμοποιούνται κυρίως ως πηγές αντλίας για λέιζερ που λειτουργούν κοντά στο μήκος κύματος 1920 nm, με πρωταρχικές εφαρμογές σε φωτοηλεκτρικά αντίμετρα.
Εφαρμογέςτων λέιζερ συζευγμένων ινών ως πηγές αντλίας για λέιζερ στερεάς κατάστασης
Για λέιζερ στερεάς κατάστασης που εκπέμπουν μεταξύ 355 nm και 532 nm, τα λέιζερ συζευγμένων ινών με μήκη κύματος 808 nm, 880 nm, 878,6 nm και 888 nm είναι οι προτιμώμενες επιλογές. Αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως στην επιστημονική έρευνα και στην ανάπτυξη λέιζερ στερεάς κατάστασης στο ιώδες, μπλε και πράσινο φάσμα.
Άμεσες Εφαρμογές Laser Ημιαγωγών
Οι εφαρμογές λέιζερ απευθείας ημιαγωγών περιλαμβάνουν άμεση έξοδο, σύζευξη φακού, ενσωμάτωση πλακέτας κυκλώματος και ενοποίηση συστήματος. Τα λέιζερ συζευγμένα με ίνες με μήκη κύματος όπως 450nm, 525nm, 650nm, 790nm, 808nm και 915nm χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές, όπως φωτισμό, επιθεώρηση σιδηροδρόμων, μηχανική όραση και συστήματα ασφαλείας.
Απαιτήσεις για πηγή αντλίας λέιζερ ινών και λέιζερ στερεάς κατάστασης.
Για λεπτομερή κατανόηση των απαιτήσεων της πηγής αντλίας για λέιζερ ινών και λέιζερ στερεάς κατάστασης, είναι απαραίτητο να εμβαθύνουμε στις ιδιαιτερότητες του τρόπου λειτουργίας αυτών των λέιζερ και του ρόλου των πηγών αντλίας στη λειτουργικότητά τους. Εδώ, θα επεκταθούμε στην 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 ζωτικής σημασίας για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης και την παράταση της διάρκειας ζωής του λέιζερ. Η πρόοδος στην τεχνολογία διόδων λέιζερ συνεχίζει να βελτιώνει την απόδοση και την αξιοπιστία τόσο των λέιζερ ινών όσο και των λέιζερ στερεάς κατάστασης, καθιστώντας τα πιο ευέλικτα και οικονομικά για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.
- Απαιτήσεις πηγής αντλίας λέιζερ ινών
Δίοδοι λέιζερως πηγές αντλίας:Τα λέιζερ ινών χρησιμοποιούν κυρίως διόδους λέιζερ ως πηγή αντλίας λόγω της αποτελεσματικότητάς τους, του συμπαγούς μεγέθους τους και της ικανότητάς τους να παράγουν ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος φωτός που ταιριάζει με το φάσμα απορρόφησης της ντοπαρισμένης ίνας. Η επιλογή του μήκους κύματος διόδου λέιζερ είναι κρίσιμη. Για παράδειγμα, ένα κοινό προσμίκτημα στα λέιζερ ινών είναι το Υτέρβιο (Yb), το οποίο έχει μια βέλτιστη κορυφή απορρόφησης γύρω στα 976 nm. Επομένως, οι δίοδοι λέιζερ που εκπέμπουν στο ή κοντά σε αυτό το μήκος κύματος προτιμώνται για την άντληση λέιζερ ινών με πρόσμειξη Yb.
Σχέδιο ινών διπλής επένδυσης:Για να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα της απορρόφησης φωτός από τις διόδους λέιζερ της αντλίας, τα λέιζερ ινών χρησιμοποιούν συχνά ένα σχέδιο ινών διπλής επένδυσης. Ο εσωτερικός πυρήνας είναι εμποτισμένος 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 μια πιο σημαντική ποσότητα φωτός της αντλίας να αλληλεπιδρά με τον πυρήνα, βελτιώνοντας την απόδοση.
Αντιστοίχιση μήκους κύματος και αποτελεσματικότητα σύζευξης: Η 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 ίνας. Αυτό περιλαμβάνει προσεκτική ευθυγράμμιση και χρήση οπτικών εξαρτημάτων όπως φακούς και ζεύκτες για να διασφαλιστεί η έγχυση του μέγιστου φωτός της αντλίας στον πυρήνα ή την επένδυση της ίνας.
-Λέιζερ στερεάς κατάστασηςΑπαιτήσεις πηγής αντλίας
Οπτική άντληση:Εκτός από τις διόδους λέιζερ, τα λέιζερ στερεάς κατάστασης (συμπεριλαμβανομένων των χύδην λέιζερ όπως το Nd:YAG) μπορούν να αντληθούν οπτικά με λάμπες φλας ή λαμπτήρες τόξου. Αυτοί οι λαμπτήρες εκπέμπουν ένα ευρύ φάσμα φωτός, μέρος του οποίου ταιριάζει με τις ζώνες απορρόφησης του μέσου λέιζερ. Αν και λιγότερο αποτελεσματική από την άντληση διόδων λέιζερ, αυτή η μέθοδος μπορεί να παρέχει πολύ υψηλές παλμικές ενέργειες, καθιστώντας την κατάλληλη για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ισχύ αιχμής.
Διαμόρφωση πηγής αντλίας:Η διαμόρφωση της πηγής αντλίας σε λέιζερ στερεάς κατάστασης μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την απόδοσή τους. Η τελική άντληση και η πλευρική άντληση είναι κοινές 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 ινών όσο και τα λέιζερ στερεάς κατάστασης χρειάζονται αποτελεσματική θερμική διαχείριση για τη διαχείριση της θερμότητας που παράγεται από τις πηγές της αντλίας. Στα λέιζερ ινών, η εκτεταμένη επιφάνεια της ίνας βοηθά στη διάχυση της θερμότητας. Στα λέιζερ στερεάς κατάστασης, τα συστήματα ψύξης (όπως η υδρόψυξη) είναι απαραίτητα για τη διατήρηση της σταθερής λειτουργίας και την αποφυγή θερμικού φακού ή βλάβης στο μέσο λέιζερ.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-28-2024