A tecnoloxía de feixe de fibra mellora a potencia e o brillo do láser semicondutor azul

A tecnoloxía de feixes de fibra mellora a potencia e o brillo deláser semicondutor azul

Conformación do feixe usando a mesma lonxitude de onda ou unha lonxitude de onda próxima áláserA unidade é a base da combinación de múltiples feixes láser de diferentes lonxitudes de onda. Entre elas, a unión espacial de feixes consiste en apilar varios feixes láser no espazo para aumentar a potencia, pero pode facer que a calidade do feixe diminúa. Ao usar a característica de polarización lineal deláser semicondutor, a potencia de dous feixes cuxa dirección de vibración é perpendicular entre si pode aumentar case o dobre, mentres que a calidade do feixe permanece inalterada. Un agrupador de fibras é un dispositivo de fibra preparado sobre a base dun feixe de fibras fusionadas cónicas (TFB). Trátase de retirar un feixe de capa de revestimento de fibra óptica e logo organizalo xuntos dun xeito determinado, quentalo a alta temperatura para fundilo, mentres se estira o feixe de fibras ópticas na dirección oposta, a área de quecemento da fibra óptica fúndese nun feixe de fibras ópticas de cono fusionado. Despois de cortar a cintura do cono, fusionase o extremo de saída do cono cunha fibra de saída. A tecnoloxía de agrupamento de fibras pode combinar varios feixes de fibras individuais nun feixe de gran diámetro, conseguindo así unha maior transmisión de potencia óptica. A Figura 1 é o diagrama esquemático deláser azultecnoloxía da fibra.

A técnica de combinación de feixes espectrais utiliza un único elemento dispersor de chip para combinar simultaneamente varios feixes láser con intervalos de lonxitude de onda de ata 0,1 nm. Varios feixes láser de diferentes lonxitudes de onda inciden no elemento dispersor en diferentes ángulos, solapanse no elemento e logo difractan e emite na mesma dirección baixo a acción da dispersión, de xeito que o feixe láser combinado se solapa entre si no campo próximo e no campo afastado, a potencia é igual á suma dos feixes unitarios e a calidade do feixe é consistente. Para realizar a combinación de feixes espectrais de espazo estreito, a reixa de difracción con forte dispersión úsase normalmente como elemento de combinación de feixes, ou a reixa superficial combinada co modo de retroalimentación do espello externo, sen control independente do espectro da unidade láser, o que reduce a dificultade e o custo.

O láser azul e a súa fonte de luz composta con láser infravermello úsanse amplamente no campo da soldadura de metais non ferrosos e a fabricación aditiva, mellorando a eficiencia da conversión de enerxía e a estabilidade do proceso de fabricación. A taxa de absorción do láser azul para metais non ferrosos aumenta de varias a decenas de veces en comparación cos láseres de lonxitude de onda de infravermello próximo, e tamén mellora o titanio, o níquel, o ferro e outros metais ata certo punto. Os láseres azuis de alta potencia liderarán a transformación da fabricación láser, e a mellora do brillo e a redución dos custos son a tendencia de desenvolvemento futuro. A fabricación aditiva, o revestimento e a soldadura de metais non ferrosos utilizaranse máis amplamente.

Na fase de baixo brillo azul e alto custo, a fonte de luz composta de láser azul e láser de infravermello próximo pode mellorar significativamente a eficiencia de conversión de enerxía das fontes de luz existentes e a estabilidade do proceso de fabricación baixo a premisa dun custo controlable. É de grande importancia desenvolver a tecnoloxía de combinación de feixes de espectro, resolver problemas de enxeñaría e combinar a tecnoloxía de unidades láser de alto brillo para realizar unha fonte láser semicondutora azul de alto brillo en quilovatios e explorar novas tecnoloxías de combinación de feixes. Co aumento da potencia e o brillo do láser, xa sexa como fonte de luz directa ou indirecta, o láser azul será importante no campo da defensa nacional e a industria.