Introdución aos láseres de fibra pulsada

Introducirláseres de fibra pulsada

 

Os láseres de fibra pulsada sondispositivos láserque empregan fibras dopadas con ións de terras raras (como iterbio, erbio, tulio, etc.) como medio de ganancia. Consisten nun medio de ganancia, unha cavidade resonante óptica e unha fonte de bombeo. A súa tecnoloxía de xeración de pulsos inclúe principalmente tecnoloxía de conmutación Q (nivel de nanosegundos), bloqueo de modo activo (nivel de picosegundos), bloqueo de modo pasivo (nivel de femtosegundos) e tecnoloxía de amplificación de potencia de oscilación principal (MOPA).

As aplicacións industriais abarcan o corte de metais, a soldadura, a limpeza con láser e o corte TAB con baterías de litio no novo campo da enerxía, cunha potencia de saída multimodo que alcanza o nivel de dez mil vatios. No campo do lidar, os láseres pulsados ​​de 1550 nm, coa súa alta enerxía de pulso e as súas características de seguridade ocular, aplícanse en sistemas de medición de distancias e radar montados en vehículos.

Os principais tipos de produtos inclúen o tipo Q-switched, o tipo MOPA e a fibra de alta potencialáseres pulsadosCategoría:

1. Láser de fibra con conmutación Q: O principio da conmutación Q é engadir un dispositivo con perda axustable dentro do láser. Na maioría dos períodos de tempo, o láser ten unha gran perda e case ningunha saída de luz. Nun período de tempo extremadamente curto, a redución da perda do dispositivo permite que o láser emita un pulso curto moi intenso. Os láseres de fibra con conmutación Q pódense conseguir de forma activa ou pasiva. A tecnoloxía activa normalmente implica engadir un modulador de intensidade dentro da cavidade para controlar a perda do láser. As técnicas pasivas utilizan absorbentes saturados ou outros efectos non lineais como a dispersión Raman estimulada e a dispersión Brillouin estimulada para formar mecanismos de modulación Q. Os pulsos xeralmente xerados polos métodos de conmutación Q están no nivel de nanosegundos. Se se van xerar pulsos máis curtos, pódese conseguir mediante o método de bloqueo de modo.

2. Láser de fibra con bloqueo de modo: Pode xerar pulsos ultracurtos mediante métodos de bloqueo de modo activo ou pasivo. Debido ao tempo de resposta do modulador, o ancho de pulso xerado polo bloqueo de modo activo é xeralmente do nivel de picosegundos. O bloqueo de modo pasivo utiliza dispositivos de bloqueo de modo pasivo, que teñen un tempo de resposta moi curto e poden xerar pulsos na escala de femtosegundos.

Aquí tes unha breve introdución ao principio do bloqueo do molde.

Existen innumerables modos lonxitudinais nunha cavidade resonante láser. Para unha cavidade en forma de anel, o intervalo de frecuencia dos modos lonxitudinais é igual a /CCL, onde C é a velocidade da luz e CL é a lonxitude da traxectoria óptica da luz de sinal que viaxa unha ida e volta dentro da cavidade. En xeral, o ancho de banda de ganancia dos láseres de fibra é relativamente grande e un gran número de modos lonxitudinais funcionan simultaneamente. O número total de modos que o láser pode admitir depende do intervalo de modo lonxitudinal ∆ν e do ancho de banda de ganancia do medio de ganancia. Canto menor sexa o intervalo de modo lonxitudinal, maior será o ancho de banda de ganancia do medio e máis modos lonxitudinais se poden admitir. Pola contra, menos.

3. Láser cuasicontinuo (láser QCW): é un modo de traballo especial entre os láseres de onda continua (CW) e os láseres pulsados. Consigue unha alta potencia de saída instantánea mediante pulsos longos periódicos (ciclo de traballo normalmente ≤1 %), mantendo unha potencia media relativamente baixa. Combina a estabilidade dos láseres continuos coa vantaxe de potencia máxima dos láseres pulsados.

 

Principio técnico: os láseres QCW cargan módulos de modulación en modo continuolásercircuíto para cortar láseres continuos en secuencias de pulsos de alto ciclo de traballo, conseguindo unha conmutación flexible entre os modos continuo e de pulso. A súa característica principal é o mecanismo de "ráfaga a curto prazo, arrefriamento a longo prazo". O arrefriamento no espazo de pulso reduce a acumulación de calor e diminúe o risco de deformación térmica do material.

Vantaxes e características: Integración de modo dual: combina a potencia máxima do modo de pulso (ata 10 veces a potencia media do modo continuo) coa alta eficiencia e estabilidade do modo continuo.

Baixo consumo de enerxía: alta eficiencia de conversión electroóptica e baixo custo de uso a longo prazo.

Calidade do feixe: A alta calidade do feixe dos láseres de fibra permite un micromecanizado preciso.


Data de publicación: 10 de novembro de 2025