Esitelläkuitupulssilaserit
Kuitupulssilaserit ovatlaserlaitteetjotka käyttävät vahvistusväliaineena harvinaisten maametallien ioneilla (kuten ytterbium, erbium, tulium jne.) seostettuja kuituja. Ne koostuvat vahvistusväliaineesta, optisesta resonanssiontelosta ja pumppauslähteestä. Sen pulssinmuodostustekniikkaan kuuluvat pääasiassa Q-kytkentätekniikka (nanosekunnin taso), aktiivinen moodilukitus (pikosekunnin taso), passiivinen moodilukitus (femtosekunnin taso) ja pääoskillaatiotehonvahvistustekniikka (MOPA).
Teolliset sovellukset kattavat metallinleikkauksen, hitsauksen, laserpuhdistuksen ja litiumakkujen TAB-leikkauksen uuden energian alalla, ja monitilalähtöteho saavuttaa kymmenen tuhannen watin tason. Lidar-alalla käytetään 1550 nm:n pulssilasereita, joilla on korkea pulssienergia ja silmille turvalliset ominaisuudet, etäisyysmittaus- ja ajoneuvoihin asennetuissa tutkajärjestelmissä.
Tärkeimpiä tuotetyyppejä ovat Q-kytkentäinen tyyppi, MOPA-tyyppi ja suuritehoinen kuitupulssilaseritLuokka:
1. Q-kytkentäinen kuitulaser: Q-kytkentäperiaatteena on lisätä laserin sisään häviösäädettävä laite. Useimmilla aikajaksoilla laserilla on suuri häviö ja lähes olematon valontuotto. Erittäin lyhyessä ajassa laitteen häviön vähentäminen mahdollistaa laserin tuottaman erittäin voimakkaan lyhyen pulssin. Q-kytkentäiset kuitulaserit voidaan saavuttaa joko aktiivisesti tai passiivisesti. Aktiivisessa tekniikassa tyypillisesti onteloon lisätään intensiteettimodulaattori laserin häviön hallitsemiseksi. Passiiviset tekniikat hyödyntävät kyllästettyjä absorboijia tai muita epälineaarisia vaikutuksia, kuten stimuloitua Raman-sirontaa ja stimuloitua Brillouin-sirontaa, Q-modulaatiomekanismien muodostamiseksi. Q-kytkentämenetelmillä generoidut pulssit ovat yleensä nanosekuntitasolla. Jos on tarkoitus generoida lyhyempiä pulsseja, se voidaan saavuttaa moodilukitusmenetelmällä.
2. Moodilukittu kuitulaser: Se voi tuottaa ultralyhyitä pulsseja aktiivisen tai passiivisen moodilukituksen avulla. Modulaattorin vasteajan vuoksi aktiivisen moodilukituksen tuottama pulssinleveys on yleensä pikosekunnin tasolla. Passiivisessa moodilukituksessa käytetään passiivisia moodilukituslaitteita, joilla on hyvin lyhyt vasteaika ja jotka voivat tuottaa pulsseja femtosekuntiasteikolla.
Tässä on lyhyt johdatus muotin lukituksen periaatteeseen.
Laserresonanssiontelossa on lukemattomia pitkittäisiä moodimuotoja. Rengasmaisessa ontelossa pitkittäisten moodien taajuusväli on yhtä suuri kuin /CCL, jossa C on valonnopeus ja CL on signaalivalon optisen reitin pituus yhden edestakaisen matkan kulkiessa ontelossa. Yleisesti ottaen kuitulasereiden vahvistuskaistanleveys on suhteellisen suuri, ja suuri määrä pitkittäisiä moodimuotoja toimii samanaikaisesti. Laserin tukemien moodien kokonaismäärä riippuu pitkittäisestä moodivälistä ∆ν ja vahvistusväliaineen vahvistuskaistanleveydestä. Mitä pienempi pitkittäinen moodiväli on, sitä suurempi väliaineen vahvistuskaistanleveys on ja sitä useampia pitkittäisiä moodimuotoja voidaan tukea. Kääntäen, mitä vähemmän...
3. Kvasijatkuva laser (QCW-laser): Se on erityinen toimintatila jatkuvatoimisten lasereiden (CW) ja pulssilasereiden välillä. Se saavuttaa suuren hetkellisen tehon jaksollisten pitkien pulssien avulla (käyttösuhde tyypillisesti ≤1 %) ja ylläpitää samalla suhteellisen matalaa keskimääräistä tehoa. Se yhdistää jatkuvien lasereiden vakauden pulssilasereiden huipputehon etuun.
Tekninen periaate: QCW-laserit lataavat modulaatiomoduuleja jatkuvassalaserpiiri, joka leikkaa jatkuvia lasereita korkean käyttöasteen pulssisekvensseiksi, mahdollistaen joustavan vaihdon jatkuvien ja pulssitilojen välillä. Sen ydinominaisuus on "lyhytaikainen purske, pitkäaikainen jäähdytys" -mekanismi. Jäähdytys pulssivälissä vähentää lämmön kertymistä ja pienentää materiaalin lämpömuodonmuutoksen riskiä.
Edut ja ominaisuudet: Kaksoistilaintegraatio: Se yhdistää pulssitilan huipputehon (jopa 10 kertaa jatkuvan tilan keskimääräinen teho) jatkuvan tilan korkeaan hyötysuhteeseen ja vakauteen.
Alhainen energiankulutus: Korkea sähköoptisen muunnoksen hyötysuhde ja alhaiset pitkän aikavälin käyttökustannukset.
Säteen laatu: Kuitulasereiden korkea säteen laatu tukee tarkkaa mikrotyöstöä.
Julkaisuaika: 10.11.2025