Introducció de làsers de fibra pulsada

Introduirlàsers de fibra pulsada

 

Els làsers de fibra pulsada sóndispositius làserque utilitzen fibres dopades amb ions de terres rares (com ara itterbi, erbi, tuli, etc.) com a medi de guany. Consisteixen en un medi de guany, una cavitat ressonant òptica i una font de bombament. La seva tecnologia de generació d'impulsos inclou principalment tecnologia de commutació Q (nivell de nanosegons), bloqueig de mode actiu (nivell de picosegons), bloqueig de mode passiu (nivell de femtosegons) i tecnologia d'amplificació de potència d'oscil·lació principal (MOPA).

Les aplicacions industrials abasten el tall de metalls, la soldadura, la neteja amb làser i el tall amb bateria de liti TAB en el nou camp energètic, amb una potència de sortida multimode que arriba als deu mil watts. En el camp del lidar, els làsers pulsats de 1550 nm, amb la seva alta energia de pulsació i les seves característiques de seguretat ocular, s'apliquen en sistemes de mesurament de distància i radar muntats en vehicles.

Els principals tipus de producte inclouen el tipus Q-switched, el tipus MOPA i la fibra d'alta potència.làsers pulsatsCategoria:

1. Làser de fibra amb commutació Q: El principi de la commutació Q és afegir un dispositiu ajustable en pèrdues dins del làser. En la majoria dels períodes de temps, el làser té una gran pèrdua i gairebé cap sortida de llum. En un període de temps extremadament curt, la reducció de la pèrdua del dispositiu permet que el làser emeti un pols curt molt intens. Els làsers de fibra amb commutació Q es poden aconseguir de forma activa o passiva. La tecnologia activa normalment implica afegir un modulador d'intensitat dins de la cavitat per controlar la pèrdua del làser. Les tècniques passives utilitzen absorbents saturats o altres efectes no lineals com la dispersió Raman estimulada i la dispersió Brillouin estimulada per formar mecanismes de modulació Q. Els polsos generalment generats pels mètodes de commutació Q són al nivell de nanosegons. Si es volen generar polsos més curts, es pot aconseguir mitjançant el mètode de bloqueig de mode.

2. Làser de fibra amb bloqueig de mode: Pot generar polsos ultracurts mitjançant mètodes de bloqueig de mode actiu o de bloqueig de mode passiu. A causa del temps de resposta del modulador, l'amplada del pols generada pel bloqueig de mode actiu generalment és del nivell de picosegons. El bloqueig de mode passiu utilitza dispositius de bloqueig de mode passiu, que tenen un temps de resposta molt curt i poden generar polsos a l'escala de femtosegons.

Aquí teniu una breu introducció al principi del bloqueig del motlle.

Hi ha innombrables modes longitudinals en una cavitat ressonant làser. Per a una cavitat en forma d'anell, l'interval de freqüència dels modes longitudinals és igual a /CCL, on C és la velocitat de la llum i CL és la longitud del camí òptic de la llum del senyal que viatja un recorregut d'anada i tornada dins de la cavitat. En general, l'amplada de banda de guany dels làsers de fibra és relativament gran i un gran nombre de modes longitudinals funcionen simultàniament. El nombre total de modes que el làser pot admetre depèn de l'interval de mode longitudinal ∆ν i de l'amplada de banda de guany del medi de guany. Com més petit sigui l'interval de mode longitudinal, més gran serà l'amplada de banda de guany del medi i més modes longitudinals es poden admetre. Per contra, menys.

3. Làser quasicontinu (làser QCW): és un mode de treball especial entre els làsers d'ona contínua (CW) i els làsers pulsats. Aconsegueix una alta potència de sortida instantània mitjançant pulsacions llargues periòdiques (cicle de treball típicament ≤1%), mantenint alhora una potència mitjana relativament baixa. Combina l'estabilitat dels làsers continus amb l'avantatge de potència màxima dels làsers pulsats.

 

Principi tècnic: els làsers QCW carreguen mòduls de modulació en continulàsercircuit per tallar làsers continus en seqüències d'impulsos d'alt cicle de treball, aconseguint una commutació flexible entre els modes continu i d'impulsos. La seva característica principal és el mecanisme de "ràfega a curt termini, refredament a llarg termini". El refredament a l'espai d'impulsos redueix l'acumulació de calor i disminueix el risc de deformació tèrmica del material.

Avantatges i característiques: Integració de mode dual: combina la potència màxima del mode de pols (fins a 10 vegades la potència mitjana del mode continu) amb l'alta eficiència i estabilitat del mode continu.

Baix consum d'energia: alta eficiència de conversió electroòptica i baix cost d'ús a llarg termini.

Qualitat del feix: L'alta qualitat del feix dels làsers de fibra permet un micromecanitzat precís.


Data de publicació: 10 de novembre de 2025