Composició del sistema de làser de fibra d'alta potència

Composició del sistema de làser de fibra d'alta potència
1. Composició del sistema
El làser de fibra d'alta potència consta de quatre parts: font de bombament, combinador de bombament, fibra de guany i capçal de sortida del làser
1.1 Font de bombament: La potència de sortida d'un sol dau làser és de només 10W~50W, i s'integraran i empaquetaran 6~50 daus segons la demanda; Si hi ha un gran nombre de xips, es combinarà la combinació de feixos espacials i la combinació de feixos de polarització per augmentar la potència. La potència d'una sola font de bombament oscil·la entre desenes i centenars de watts, i per aconseguir una sortida de nivell de quilowatts, cal connectar més de 10 fonts de bombament en sèrie (com el làser Ruike que utilitza una combinació d'11 fonts de bombament).
1.2 Combinador de bombes: Produït mitjançant la tecnologia d'empalmament per fusió de fibra, diversos mòduls de bomba s'acoblen òpticament a la mateixa fibra.
1.3 Fibra de guany: amb una longitud que sovint supera els 30 metres, s'enrotllarà i es fixarà a la placa de dissipació de calor, sovint utilitzant una estructura de doble revestiment dopat amb itterbi: diàmetre del nucli de 10-20 μm, guia d'ona monomodal/pocs modes, dopada amb ions d'itterbi; El diàmetre del revestiment interior arriba als 400 μm i s'utilitza per transmetre llum de bombament multimodal.
1.4 Capçal de sortida làser: responsable de la sortida final del làser i es pot connectar a l'equip de processament mitjançant una interfície estàndard.
2. Principi de funcionament bàsic
2.1 Ressonador per a l'amplificació òptica: compost per un parell de xarxes de Bragg de fibra (FBG): una xarxa d'alta reflexió (reflectivitat > 99%) reflecteix la llum de la longitud d'ona objectiu (com ara 1080 nm) de tornada a la fibra de guany; La xarxa acoblada a la sortida (reflectivitat 10% ~ 50%) reflecteix parcialment per mantenir l'oscil·lació i transmet parcialment per formar la sortida. La llum de bombament excita els ions d'itterbi per produir emissió espontània, i els fotons que compleixen els requisits de longitud d'ona s'amplifiquen repetidament entre les xarxes, formant finalment una sortida làser estable.
2.2 La selecció del mode garanteix la qualitat del feix: d'una banda, basant-se en la limitació de la guia d'ones de la capa central de petit diàmetre, només es permet la transmissió de baixa pèrdua del mode fonamental; d'altra banda, utilitzant l'alta superposició entre el mode fonamental i el medi de guany (ions d'itterbi), així com les característiques d'alta pèrdua dels modes d'ordre superior, combinades amb el disseny de flexió de fibra per filtrar encara més els modes d'ordre superior, s'aconsegueix finalment una sortida del mode fonamental d'alta qualitat amb M² que s'acosta a 1.