Η τεχνολογία δέσμης οπτικών ινών βελτιώνει την ισχύ και τη φωτεινότηταμπλε λέιζερ ημιαγωγών
Σχηματοποίηση δέσμης χρησιμοποιώντας το ίδιο ή παρόμοιο μήκος κύματος με τολέιζερΗ μονάδα αποτελεί τη βάση του συνδυασμού πολλαπλών ακτίνων λέιζερ διαφορετικών μηκών κύματος. Μεταξύ αυτών, η χωρική σύνδεση δέσμης είναι η στοίβαξη πολλαπλών ακτίνων λέιζερ στο διάστημα για την αύξηση της ισχύος, αλλά μπορεί να προκαλέσει μείωση της ποιότητας της δέσμης. Χρησιμοποιώντας το χαρακτηριστικό γραμμικής πόλωσης τουλέιζερ ημιαγωγών, η ισχύς δύο δεσμών των οποίων η κατεύθυνση δόνησης είναι κάθετη μεταξύ τους μπορεί να αυξηθεί σχεδόν δύο φορές, ενώ η ποιότητα της δέσμης παραμένει αμετάβλητη. Ο δεσμοποιητής οπτικών ινών είναι μια συσκευή οπτικών ινών που κατασκευάζεται με βάση τη δεσμίδα κωνικών συντηγμένων οπτικών ινών (TFB). Πρόκειται για την απογύμνωση μιας δέσμης από το στρώμα επικάλυψης οπτικών ινών και στη συνέχεια την τοποθέτηση μαζί με έναν συγκεκριμένο τρόπο, τη θέρμανση σε υψηλή θερμοκρασία για να την λιώσει, ενώ παράλληλα τεντώνεται η δέσμη οπτικών ινών προς την αντίθετη κατεύθυνση, η περιοχή θέρμανσης οπτικών ινών λιώνει σε μια δέσμη οπτικών ινών συντηγμένου κώνου. Αφού κοπεί η μέση του κώνου, συντήκεται το άκρο εξόδου του κώνου με μια ίνα εξόδου. Η τεχνολογία δεσμοποίησης οπτικών ινών μπορεί να συνδυάσει πολλαπλές μεμονωμένες δέσμες οπτικών ινών σε μια δέσμη μεγάλης διαμέτρου, επιτυγχάνοντας έτσι υψηλότερη μετάδοση οπτικής ισχύος. Το Σχήμα 1 είναι το σχηματικό διάγραμμα τηςμπλε λέιζερτεχνολογία οπτικών ινών.
Η τεχνική συνδυασμού φασματικής δέσμης χρησιμοποιεί ένα μόνο στοιχείο διασποράς τσιπ για να συνδυάσει ταυτόχρονα πολλαπλές δέσμες λέιζερ με διαστήματα μήκους κύματος τόσο χαμηλά όσο 0,1 nm. Πολλαπλές δέσμες λέιζερ διαφορετικών μηκών κύματος προσπίπτουν στο στοιχείο διασποράς σε διαφορετικές γωνίες, επικαλύπτονται στο στοιχείο και στη συνέχεια διαθλώνται και εξάγονται στην ίδια κατεύθυνση υπό την επίδραση της διασποράς, έτσι ώστε η συνδυασμένη δέσμη λέιζερ να επικαλύπτεται μεταξύ της στο κοντινό και στο μακρινό πεδίο, η ισχύς να είναι ίση με το άθροισμα των μοναδιαίων δεσμών και η ποιότητα της δέσμης να είναι σταθερή. Για να επιτευχθεί ο συνδυασμός φασματικής δέσμης στενού χώρου, το φράγμα περίθλασης με ισχυρή διασπορά χρησιμοποιείται συνήθως ως στοιχείο συνδυασμού δέσμης ή το φράγμα επιφάνειας σε συνδυασμό με τη λειτουργία ανάδρασης εξωτερικού κατόπτρου, χωρίς ανεξάρτητο έλεγχο του φάσματος της μονάδας λέιζερ, μειώνοντας τη δυσκολία και το κόστος.
Το μπλε λέιζερ και η σύνθετη πηγή φωτός του με υπέρυθρο λέιζερ χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα της συγκόλλησης μη σιδηρούχων μετάλλων και της προσθετικής κατασκευής, βελτιώνοντας την απόδοση μετατροπής ενέργειας και τη σταθερότητα της παραγωγικής διαδικασίας. Ο ρυθμός απορρόφησης του μπλε λέιζερ για μη σιδηρούχα μέταλλα αυξάνεται από αρκετές έως δεκάδες φορές σε σχέση με αυτόν των λέιζερ εγγύς υπέρυθρου μήκους κύματος και βελτιώνει επίσης σε κάποιο βαθμό το τιτάνιο, το νικέλιο, τον σίδηρο και άλλα μέταλλα. Τα μπλε λέιζερ υψηλής ισχύος θα οδηγήσουν τον μετασχηματισμό της κατασκευής λέιζερ και η βελτίωση της φωτεινότητας και η μείωση του κόστους αποτελούν τη μελλοντική τάση ανάπτυξης. Η προσθετική κατασκευή, η επένδυση και η συγκόλληση μη σιδηρούχων μετάλλων θα χρησιμοποιηθούν ευρύτερα.
Στο στάδιο της χαμηλής φωτεινότητας του μπλε και του υψηλού κόστους, η σύνθετη πηγή φωτός του μπλε λέιζερ και του λέιζερ εγγύς υπέρυθρου μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση μετατροπής ενέργειας των υπαρχουσών πηγών φωτός και τη σταθερότητα της παραγωγικής διαδικασίας υπό την προϋπόθεση του ελεγχόμενου κόστους. Είναι πολύ σημαντικό να αναπτυχθεί τεχνολογία συνδυασμού δέσμης φάσματος, να επιλυθούν προβλήματα μηχανικής και να συνδυαστεί τεχνολογία μονάδων λέιζερ υψηλής φωτεινότητας για την υλοποίηση πηγής μπλε λέιζερ ημιαγωγών υψηλής φωτεινότητας κιλοβάτ και να διερευνηθεί νέα τεχνολογία συνδυασμού δέσμης. Με την αύξηση της ισχύος και της φωτεινότητας του λέιζερ, είτε ως άμεση είτε ως έμμεση πηγή φωτός, το μπλε λέιζερ θα είναι σημαντικό στον τομέα της εθνικής άμυνας και της βιομηχανίας.
Ώρα δημοσίευσης: 04 Ιουνίου 2024