Composición do sistema láser de fibra de alta potencia

Composición do sistema láser de fibra de alta potencia
1. Composición do sistema
O láser de fibra de alta potencia consta de catro partes: fonte de bombeo, combinador de bombeo, fibra de ganancia e cabezal de saída do láser
1.1 Fonte de bombeo: A potencia de saída dun único chip láser é de só 10 W ~ 50 W, e integraranse e empaquetaranse de 6 a 50 chips segundo a demanda; Se hai un gran número de chips, combinarase o feixe espacial e o feixe de polarización para aumentar a potencia. A potencia dunha única fonte de bombeo varía de decenas a centos de vatios, e para lograr unha saída de nivel de quilovatios, é necesario conectar máis de 10 fontes de bombeo en serie (como o láser Ruike que usa unha combinación de 11 fontes de bombeo).
1.2 Combinador de bombas: Producido mediante tecnoloxía de empalme por fusión de fibra, varios módulos de bomba acopláronse opticamente á mesma fibra.
1.3 Fibra de ganancia: cunha lonxitude que a miúdo supera os 30 metros, enrolarase e fixarase na placa de disipación de calor, a miúdo utilizando unha estrutura de dobre revestimento dopada con iterbio: diámetro do núcleo de 10-20 μm, guía de ondas monomodo/poucos modos, dopada con ións de iterbio; O diámetro do revestimento interior alcanza os 400 μm e utilízase para transmitir luz de bombeo multimodo.
1.4 Cabezal de saída láser: Responsable da saída láser final e pode conectarse ao equipo de procesamento a través dunha interface estándar.
2. Principio de funcionamento básico
2.1 Resonador para amplificación óptica: composto por un par de redes de Bragg de fibra (FBG): unha rede de alta reflexión (reflectividade > 99 %) reflicte a luz da lonxitude de onda obxectivo (como 1080 nm) de volta á fibra de ganancia; a rede acoplada á saída (reflectividade 10 % ~ 50 %) reflicte parcialmente para manter a oscilación e transmite parcialmente para formar a saída. A luz de bombeo excita os ións de iterbio para producir emisión espontánea, e os fotóns que cumpren os requisitos de lonxitude de onda amplifícanse repetidamente entre as redes, formando finalmente unha saída láser estable.
2.2 A selección do modo garante a calidade do feixe: por unha banda, baseándose na limitación da guía de ondas da capa central de pequeno diámetro, só se permite a transmisión de baixa perda do modo fundamental; por outra banda, ao utilizar a alta superposición entre o modo fundamental e o medio de ganancia (ións de iterbio), así como as características de alta perda dos modos de orde superior, combinadas co deseño de flexión da fibra para filtrar aínda máis os modos de orde superior, conséguese finalmente unha saída do modo fundamental de alta calidade con M² que se aproxima a 1.