Kuitukimpputekniikka parantaa sinisen puolijohdelaserin tehoa ja kirkkautta

Kuitupakettitekniikka parantaa tehoa ja kirkkauttasininen puolijohdelaser

Säteen muotoilu käyttäen samaa tai lähes samaa aallonpituutta kuinlaseryksikkö on useiden eri aallonpituisten lasersäteiden yhdistelmien perusta. Näistä spatiaalinen säteiden yhdistäminen tarkoittaa useiden lasersäteiden pinoamista avaruuteen tehon lisäämiseksi, mutta se voi aiheuttaa säteen laadun heikkenemistä. Käyttämällä lineaarista polarisaatioominaisuuttapuolijohdelaserKahden toisiinsa nähden kohtisuorassa värähtelysuunnassa olevan säteen tehoa voidaan lähes kaksinkertaistaa säteen laadun pysyessä muuttumattomana. Kuitujen niputtaja on kartiomaisen sulatetun kuitukimpun (TFB) pohjalta valmistettu kuitulaite. Siinä optisen kuidun pinnoitekerros kuoritaan kimpusta ja sitten ne järjestetään yhteen tietyllä tavalla, kuumennetaan korkeassa lämpötilassa sen sulattamiseksi. Samalla kun optista kuitukimppua venytetään vastakkaiseen suuntaan, optisen kuidun lämmitysalue sulaa sulatetuksi kartiomaiseksi optiseksi kuitukimpuksi. Kun kartion vyötärö on katkaistu, kartion lähtöpää sulatetaan lähtökuituun. Kuitujen niputtamistapa voi yhdistää useita yksittäisiä kuitukimppuja suurihalkaisijaiseksi nipuksi, jolloin saavutetaan suurempi optinen tehonsiirto. Kuva 1 on kaaviokuva...sininen laserkuituteknologia.

Spektrisäteiden yhdistelytekniikassa käytetään yksittäistä dispersioelementtiä useiden, jopa 0,1 nm:n aallonpituuksilta tulevien lasersäteiden samanaikaiseen yhdistämiseen. Useita eri aallonpituuksilla toimivia lasersäteitä osuu dispersioelementtiin eri kulmissa, ne limittyvät elementin kohdalla ja diffraktoivat ja lähtevät samaan suuntaan dispersion vaikutuksesta. Yhdistetyt lasersäteet limittyvät toisiinsa lähi- ja kaukokentässä, teho on yhtä suuri kuin säteiden summa ja säteen laatu on tasainen. Kapean spektrisäteiden yhdistelmän toteuttamiseksi säteiden yhdistelyelementtinä käytetään yleensä voimakkaan dispersion omaavaa diffraktiohilaa tai ulkoisen peilin takaisinkytkentätilan kanssa yhdistettyä pintahilaa ilman laseryksikön spektrin erillistä säätöä, mikä vähentää työmäärää ja kustannuksia.

Sinistä laseria ja sen yhdistettyä valonlähdettä infrapunalaserilla käytetään laajalti ei-rautametallien hitsauksessa ja lisäainevalmistuksessa, mikä parantaa energianmuunnostehokkuutta ja valmistusprosessin vakautta. Sinisen laserin absorptionopeus ei-rautametalleissa on moninkertaisesti tai jopa kymmenkertaisesti suurempi kuin lähi-infrapuna-aallonpituuslasereilla, ja se parantaa myös titaanin, nikkelin, raudan ja muiden metallien ominaisuuksia jossain määrin. Suuritehoiset siniset laserit johtavat laservalmistuksen muutosta, ja tulevaisuuden kehitystrendit ovat kirkkauden parantaminen ja kustannusten alentaminen. Ei-rautametallien lisäainevalmistusta, pinnoitusta ja hitsausta käytetään laajemmin.

Alhaisen sinisen kirkkauden ja korkean hinnan vaiheessa sinisen laserin ja lähi-infrapunalaserin yhdistelmävalonlähde voi merkittävästi parantaa olemassa olevien valonlähteiden energianmuunnostehokkuutta ja valmistusprosessin vakautta hallittavien kustannusten edellytyksenä. On erittäin tärkeää kehittää spektrisäteiden yhdistämisteknologiaa, ratkaista teknisiä ongelmia ja yhdistää korkean kirkkauden laseryksikköteknologia kilowattimääräisen korkean kirkkauden omaavan sinisen puolijohdelaserlähteen toteuttamiseksi sekä tutkia uutta säteiden yhdistämisteknologiaa. Lasertehon ja kirkkauden kasvaessa, olipa kyseessä sitten suora tai epäsuora valonlähde, sinisestä laserista tulee tärkeä maanpuolustuksen ja teollisuuden alalla.