Subscríbete ás nosas redes sociais para obter unha publicación rápida
Definición do diodo láser acoplado a fibra, principio de funcionamento e lonxitude de onda típica
Un díodo láser acoplado a fibra é un dispositivo semicondutor que xera luz coherente, que despois é enfocada e aliñada con precisión para ser acoplada a un cable de fibra óptica. O principio central consiste en utilizar corrente eléctrica para estimular o díodo, creando fotóns mediante a emisión estimulada. Estes fotóns son amplificados dentro do díodo, producindo un raio láser. A través dun coidadoso enfoque e aliñamento, este raio láser diríxese ao núcleo dun cable de fibra óptica, onde se transmite cunha perda mínima pola 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. Xeralmente, estes dispositivos poden cubrir unha ampla gama de lonxitudes de onda, incluíndo:
Espectro de luz visible:Varía duns 400 nm (violeta) a 700 nm (vermello). Estes úsanse a miúdo en aplicacións que requiren luz visible para a iluminación, a visualización ou a detección.
Infravermello próximo (NIR):Varía de aproximadamente 700 nm a 2500 nm. As lonxitudes de onda NIR úsanse habitualmente en telecomunicacións, aplicacións médicas e diversos procesos industriais.
Infravermello medio (MIR): Esténdese máis aló dos 2500 nm, aínda que é menos común nos módulos estándar de diodos láser acoplados a fibra debido ás aplicacións especializadas e aos materiais de fibra necesarios.
Lumispot Tech ofrece o módulo de díodo láser acoplado a fibra coas 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 varios clientes.'necesidades de aplicación.
Típico Aaplicacións de láseres acoplados a fibras a diferentes lonxitudes de onda
Esta guía explora o papel fundamental dos díodos láser acoplados a fibras (LD) no avance das tecnoloxías de fonte de bombeo e dos métodos de bombeo óptico en varios sistemas láser. Ao centrarnos en lonxitudes de onda específicas e nas súas aplicacións, destacamos como estes díodos láser revolucionan o rendemento e a utilidade dos láseres de fibra e de estado sólido.
Uso de láseres acoplados a fibras como fontes de bombeo para láseres de fibra
915nm e 976nm Fiber Coupled LD como fonte de bomba para láser de fibra de 1064nm ~ 1080nm.
Para os láseres de fibra que operan 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. Estes empréganse principalmente en aplicacións como corte e soldadura con láser, revestimento, procesamento con láser, marcado e armamento con láser de alta potencia. O proceso, coñecido como bombeo directo, consiste en que a fibra absorbe a luz da bomba e a emite directamente como saída de láser a lonxitudes de onda como 1064 nm, 1070 nm e 1080 nm. Esta técnica de bombeo é amplamente utilizada tanto en láseres de investigación como en láseres industriais convencionais.
Diodo láser acoplado a fibra con 940 nm como fonte de bomba 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 láser LiDAR.
Aplicacións especiais do diodo 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. Utilízanse principalmente como fontes de bombeo para láseres que operan preto da lonxitude de onda de 1920 nm, con aplicacións primarias en contramedidas fotoeléctricas.
Aplicaciónsde láseres acoplados a fibras 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 son amplamente utilizados na investigación científica e no desenvolvemento de láseres de estado sólido no espectro violeta, azul e verde.
Aplicacións directas dos láseres semicondutores
As aplicacións de láser de semicondutores directos inclúen 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 450nm, 525nm, 650nm, 790nm, 808nm e 915nm utilízanse en varias aplicacións, incluíndo iluminación, inspección ferroviaria, visión artificial e sistemas de seguridade.
Requisitos para a fonte de bombeo de láseres de fibra e láseres de estado sólido.
Para unha comprensión detallada dos requisitos da fonte de bomba para os láseres de fibra e os láseres de estado sólido, é esencial afondar nas características específicas de como funcionan estes láseres e o papel das fontes de bomba na súa funcionalidade. Aquí, ampliaremos a visión xeral inicial para cubrir as complejidades dos mecanismos de bombeo, os tipos de fontes de bombeo utilizadas e o seu impacto no rendemento do láser. A elección e configuración das fontes da bomba afectan directamente a eficiencia do láser, a potencia de saída e a calidade do feixe. O acoplamento eficiente, a correspondencia de lonxitudes de onda e a xestión térmica son fundamentais para optimizar o rendemento e prolongar a vida útil do láser. Os avances na tecnoloxía de diodos láser seguen mellorando o rendemento e a fiabilidade dos láseres de fibra e de estado sólido, facéndoos máis versátiles e rendibles para unha ampla gama de aplicacións.
- Requisitos da fonte da bomba de láseres de fibra
Diodos lásercomo fontes da bomba:Os láseres de fibra usan principalmente díodos láser como fonte de bomba debido á súa eficiencia, tamaño compacto e capacidade de producir unha lonxitude de onda específica de luz que coincida co espectro de absorción da fibra dopada. A elección da lonxitude de onda do diodo láser é fundamental; por exemplo, un dopante común nos láseres de fibra é o iterbio (Yb), que ten un pico de absorción óptimo ao redor de 976 nm. Polo tanto, os díodos láser que emiten a esta lonxitude de onda ou preto deste son os preferidos para bombear láseres de fibra dopados con Yb.
Deseño de fibra de dobre capa:Para aumentar a eficiencia da absorción de luz dos díodos láser da bomba, os láseres de fibra adoitan usar 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 exterior máis grande guía a luz da bomba. O núcleo absorbe a luz da bomba e produce a acción do láser, mentres que o revestimento permite que unha cantidade máis significativa de luz da bomba interactúe co núcleo, mellorando a eficiencia.
Adaptación de lonxitude de onda e eficiencia de acoplamento: O bombeo eficaz require non só seleccionar díodos láser coa lonxitude de onda adecuada, 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 a máxima luz da bomba inxectada no núcleo ou 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 a granel como Nd:YAG) pódense bombear ópticamente con lámpadas de flash ou lámpadas de arco. Estas lámpadas emiten un amplo espectro de luz, parte do 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 altas, polo que é adecuado para aplicacións que requiren unha potencia máxima de alta.
Configuración da fonte da bomba:A configuración da fonte da bomba en 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 da bomba está dirixida ao longo do eixe óptico do medio láser, ofrece unha mellor superposición entre a luz da bomba e o modo láser, o que leva a unha maior eficiencia. O bombeo lateral, aínda que é potencialmente menos eficiente, é máis sinxelo e pode proporcionar maior enerxía global para barras ou lousas de gran diámetro.
Xestión térmica:Tanto os láseres de fibra como os de estado sólido precisan dunha xestión térmica eficaz para xestionar a calor xerada polas fontes da bomba. Nos láseres de fibra, a superficie estendida da fibra axuda á disipación da calor. Nos láseres de estado sólido, os sistemas de refrixeración (como o refrixeración por auga) son necesarios para manter un funcionamento estable e evitar a formación de lentes térmicas ou danos ao medio láser.
Hora de publicación: 28-feb-2024