Subscríbete ás nosas redes sociais para obter publicacións rápidas
Definición, principio de funcionamento e lonxitude de onda típica dun díodo láser acoplado a fibra
Un díodo láser acoplado a fibra é un dispositivo semicondutor que xera luz coherente, que logo se enfoca e aliña con precisión para acoplar a un cable de fibra óptica. O principio básico consiste en usar corrente eléctrica para estimular o díodo, creando fotóns mediante emisión estimulada. Estes fotóns amplifícanse dentro do díodo, producindo un raio láser. Mediante un enfoque e aliñamento coidadosos, este raio láser diríxese ao núcleo dun cable de fibra óptica, onde se transmite cunha perda mínima por reflexión interna total.
Rango de lonxitude de onda
A lonxitude de onda típica dun módulo de díodo láser acoplado a fibra pode variar moito dependendo da súa aplicación prevista. Xeralmente, estes dispositivos poden cubrir unha ampla gama de lonxitudes de onda, incluíndo:
Espectro de luz visible:Que van dende aproximadamente 400 nm (violeta) ata 700 nm (vermello). Adoitan empregarse en aplicacións que requiren luz visible para iluminación, visualización ou detección.
Infravermello próximo (NIR):Abarcando entre 700 nm e 2500 nm aproximadamente. As lonxitudes de onda do infravermello próximo úsanse habitualmente en telecomunicacións, aplicacións médicas e diversos procesos industriais.
Infravermello medio (MIR): Estendéndose máis alá dos 2500 nm, aínda que menos común nos módulos estándar de díodos láser acoplados a fibra debido ás aplicacións especializadas e aos materiais de fibra necesarios.
Lumispot Tech ofrece o módulo de díodos láser acoplados a fibra con lonxitudes de onda típicas de 525 nm, 790 nm, 792 nm, 808 nm, 878,6 nm, 888 nm, 915 m e 976 nm para satisfacer a diversos clientes.'necesidades da aplicación.
Típico Aaplicacións de láseres acoplados a fibra a diferentes lonxitudes de onda
Esta guía explora o papel fundamental dos díodos láser acoplados a fibra (LD) no avance das tecnoloxías de fontes de bombeo e os métodos de bombeo óptico en varios sistemas láser. Centrándonos en lonxitudes de onda específicas e as súas aplicacións, destacamos como estes díodos láser revolucionan o rendemento e a utilidade tanto dos láseres de fibra como dos de estado sólido.
Uso de láseres acoplados a fibra como fontes de bombeo para láseres de fibra
LD acoplada a fibra de 915 nm e 976 nm como fonte de bombeo para láser de fibra de 1064 nm~1080 nm.
Para os láseres de fibra que funcionan no rango de 1064 nm a 1080 nm, os produtos que utilizan lonxitudes de onda de 915 nm e 976 nm poden servir como fontes de bombeo eficaces. Empréganse principalmente en aplicacións como corte e soldadura por láser, revestimento, procesamento láser, marcado e armamento láser de alta potencia. O proceso, coñecido como bombeo directo, implica que a fibra absorba a luz de bombeo e a emita directamente como saída láser a lonxitudes de onda como 1064 nm, 1070 nm e 1080 nm. Esta técnica de bombeo úsase amplamente tanto en láseres de investigación como en láseres industriais convencionais.
Diodo láser acoplado a fibra con 940 nm como fonte de bombeo de láser de fibra de 1550 nm
No ámbito dos láseres de fibra de 1550 nm, os láseres acoplados a fibra cunha lonxitude de onda de 940 nm úsanse habitualmente como fontes de bombeo. Esta aplicación é particularmente valiosa no campo do LiDAR láser.
Aplicacións especiais do díodo láser acoplado a fibra con 790 nm
Os láseres acoplados a fibra a 790 nm non só serven como fontes de bombeo para láseres de fibra, senón que tamén son aplicables en láseres de estado sólido. Úsanse principalmente como fontes de bombeo para láseres que funcionan preto da lonxitude de onda de 1920 nm, con aplicacións principais en contramedidas fotoeléctricas.
Aplicaciónsde láseres acoplados a fibra como fontes de bombeo para láseres de estado sólido
Para láseres de estado sólido que emiten entre 355 nm e 532 nm, os láseres acoplados a fibra con lonxitudes de onda de 808 nm, 880 nm, 878,6 nm e 888 nm son as opcións preferidas. Estes úsanse amplamente na investigación científica e no desenvolvemento de láseres de estado sólido no espectro violeta, azul e verde.
Aplicacións directas dos láseres semicondutores
As aplicacións directas de láseres semicondutores abarcan a saída directa, o acoplamento de lentes, a integración de placas de circuíto e a integración de sistemas. Os láseres acoplados a fibra con lonxitudes de onda como 450 nm, 525 nm, 650 nm, 790 nm, 808 nm e 915 nm utilízanse en diversas aplicacións, como a iluminación, a inspección ferroviaria, a visión artificial e os sistemas de seguridade.
Requisitos para a fonte de bombeo de láseres de fibra e láseres de estado sólido.
Para comprender en detalle os requisitos da fonte de bombeo para láseres de fibra e láseres de estado sólido, é fundamental afondar nos detalles específicos do funcionamento destes láseres e no papel das fontes de bombeo na súa funcionalidade. Aquí, ampliaremos a descrición xeral inicial para abordar as complexidades dos mecanismos de bombeo, os tipos de fontes de bombeo utilizadas e o seu impacto no rendemento do láser. A elección e a configuración das fontes de bombeo inflúen directamente na eficiencia do láser, na potencia de saída e na calidade do feixe. O acoplamento eficiente, a adaptación de lonxitudes de onda e a xestión térmica son cruciais para optimizar o rendemento e prolongar a vida útil do láser. Os avances na tecnoloxía de díodos láser continúan a mellorar o rendemento e a fiabilidade tanto dos láseres de fibra como dos de estado sólido, o que os fai máis versátiles e rendibles para unha ampla gama de aplicacións.
- Requisitos da fonte de bombeo dos láseres de fibra
díodos lásercomo fontes de bombeo:Os láseres de fibra empregan predominantemente díodos láser como fonte de bombeo debido á súa eficiencia, tamaño compacto e capacidade de producir unha lonxitude de onda de luz específica que coincide co espectro de absorción da fibra dopada. A elección da lonxitude de onda do díodo láser é fundamental; por exemplo, un dopante común nos láseres de fibra é o iterbio (Yb), que ten un pico de absorción óptimo arredor de 976 nm. Polo tanto, os díodos láser que emiten a ou preto desta lonxitude de onda son os preferidos para bombear láseres de fibra dopados con Yb.
Deseño de fibra de dobre revestimento:Para aumentar a eficiencia da absorción da luz dos díodos láser de bombeo, os láseres de fibra adoitan empregar un deseño de fibra de dobre revestimento. O núcleo interno está dopado co medio láser activo (por exemplo, Yb), mentres que a capa de revestimento externa, máis grande, guía a luz de bombeo. O núcleo absorbe a luz de bombeo e produce a acción do láser, mentres que o revestimento permite que unha cantidade máis significativa de luz de bombeo interactúe co núcleo, mellorando a eficiencia.
Adaptación de lonxitudes de onda e eficiencia de acoplamentoUn bombeo eficaz require non só seleccionar díodos láser coa lonxitude de onda axeitada, senón tamén optimizar a eficiencia de acoplamento entre os díodos e a fibra. Isto implica un aliñamento coidadoso e o uso de compoñentes ópticos como lentes e acopladores para garantir que se inxecte a máxima luz de bombeo no núcleo ou no revestimento da fibra.
-Láseres de estado sólidoRequisitos da fonte da bomba
Bombeo óptico:Ademais dos díodos láser, os láseres de estado sólido (incluídos os láseres de masa como o Nd:YAG) poden bombearse opticamente con lámpadas de flash ou lámpadas de arco. Estas lámpadas emiten un amplo espectro de luz, parte da cal coincide coas bandas de absorción do medio láser. Aínda que é menos eficiente que o bombeo de díodos láser, este método pode proporcionar enerxías de pulso moi elevadas, o que o fai axeitado para aplicacións que requiren unha potencia máxima elevada.
Configuración da fonte da bomba:A configuración da fonte de bombeo nos láseres de estado sólido pode afectar significativamente o seu rendemento. O bombeo final e o bombeo lateral son configuracións comúns. O bombeo final, onde a luz de bombeo se dirixe ao longo do eixe óptico do medio láser, ofrece unha mellor superposición entre a luz de bombeo e o modo láser, o que leva a unha maior eficiencia. O bombeo lateral, aínda que potencialmente menos eficiente, é máis sinxelo e pode proporcionar unha maior enerxía global para varas ou placas de gran diámetro.
Xestión térmica:Tanto os láseres de fibra como os de estado sólido precisan unha xestión térmica eficaz para xestionar a calor xerada polas fontes de bombeo. Nos láseres de fibra, a superficie extensa da fibra axuda á disipación da calor. Nos láseres de estado sólido, os sistemas de refrixeración (como a refrixeración por auga) son necesarios para manter un funcionamento estable e evitar a formación de lentes térmicas ou danos no medio láser.
Data de publicación: 28 de febreiro de 2024