Suuritehoisen kuitulaserin järjestelmäkoostumus

Suuritehoisen kuitulaserin järjestelmäkoostumus
1. Järjestelmän koostumus
Suuritehoinen kuitulaser koostuu neljästä osasta: pumpun lähteestä, pumpun yhdistimestä, vahvistuskuidusta ja laserin lähtöpäästä.
1.1 Pumppulähde: Yhden lasersirun lähtöteho on vain 10 W ~ 50 W, ja kysynnän mukaan integroidaan ja pakataan 6–50 sirua. Jos siruja on paljon, spatiaalisen säteen yhdistäminen ja polarisaatiosäteen yhdistäminen yhdistetään tehon lisäämiseksi. Yhden pumpulähteen teho vaihtelee kymmenistä satoihin watteihin, ja kilowattitason tehon saavuttamiseksi on kytkettävä sarjaan yli 10 pumpulähdettä (kuten Ruike-laser, joka käyttää 11 pumpulähteen yhdistelmää).
1.2 Pumppujen yhdistin: Kuitufuusioliitostekniikalla tuotettu useita pumppumoduuleja on optisesti kytketty samaan kuituun.
1.3 Vahvistuskuitu: sen pituus on usein yli 30 metriä, se kelataan ja kiinnitetään lämmönpoistolevylle, usein käyttämällä ytterbiumioneilla seostettua kaksoiskuoren rakennetta: ytimen halkaisija 10-20 μm, yksimuotoinen/muutamamuotoinen aaltojohdin, joka on seostettu ytterbiumioneilla; Sisäkuoren halkaisija on jopa 400 μm ja sitä käytetään monimuotoisen pumppausvalon lähettämiseen.
1.4 Laserlähtöpää: Vastaa lopullisesta lasersäteestä ja se voidaan liittää käsittelylaitteisiin standardiliitännän kautta.
2, Keskeinen toimintaperiaate
2.1 Optisen vahvistuksen resonaattori: koostuu kahdesta Bragg-hilasta (FBG): korkean heijastuksen omaava hila (heijastavuus > 99 %) heijastaa kohdeaallonpituuden (kuten 1080 nm) valoa takaisin vahvistuskuituun; Lähtöhila (heijastavuus 10 % ~ 50 %) heijastaa osittain värähtelyn ylläpitämiseksi ja osittain läpäisee muodostaen lähdön. Pumpun valo virittää ytterbiumioneja tuottaen spontaanin emission, ja aallonpituusvaatimukset täyttävät fotonit vahvistetaan toistuvasti hilojen välillä, jolloin muodostuu lopulta vakaa lasersäteily.
2.2 Moodivalinta varmistaa säteen laadun: Toisaalta pienen halkaisijan omaavan ydinkerroksen aaltojohtimen rajoituksen ansiosta perusmoodin läpäisy on vähähäviöistä. Toisaalta hyödyntämällä perusmoodin ja vahvistusväliaineen (ytterbiumionit) välistä suurta päällekkäisyyttä sekä korkeamman asteen moodien suuria häviöitä yhdistettynä kuidun taivutussuunnitteluun korkeamman asteen moodien suodattamiseksi edelleen saavutetaan lopulta korkealaatuinen perusmoodin lähtö, jonka M² lähestyy 1:tä.