Σύνθεση συστήματος λέιζερ οπτικών ινών υψηλής ισχύος

Σύνθεση συστήματος λέιζερ οπτικών ινών υψηλής ισχύος
1, Σύνθεση συστήματος
Το λέιζερ οπτικών ινών υψηλής ισχύος αποτελείται από τέσσερα μέρη: πηγή αντλίας, συνδυαστή αντλίας, οπτική ίνα κέρδους και κεφαλή εξόδου λέιζερ
1.1 Πηγή αντλίας: Η ισχύς εξόδου μιας μεμονωμένης μήτρας λέιζερ είναι μόνο 10W~50W και 6~50 μήτρες θα ενσωματωθούν και θα συσκευαστούν ανάλογα με τη ζήτηση. Εάν υπάρχει μεγάλος αριθμός τσιπ, ο συνδυασμός χωρικής δέσμης και ο συνδυασμός δέσμης πόλωσης θα συνδυαστούν για την αύξηση της ισχύος. Η ισχύς μιας μεμονωμένης πηγής αντλίας κυμαίνεται από δεκάδες έως εκατοντάδες βατ και για να επιτευχθεί έξοδος σε κιλοβάτ, πρέπει να συνδεθούν περισσότερες από 10 πηγές αντλίας σε σειρά (όπως το λέιζερ Ruike που χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό 11 πηγών αντλίας).
1.2 Συνδυαστής αντλίας: Παράγεται μέσω τεχνολογίας συρραφής με σύντηξη ινών, πολλαπλές μονάδες αντλίας συνδέονται οπτικά στην ίδια ίνα.
1.3 Ίνα κέρδους: με μήκος που συχνά υπερβαίνει τα 30 μέτρα, θα τυλιχτεί και θα στερεωθεί στην πλάκα απαγωγής θερμότητας, συχνά χρησιμοποιώντας δομή διπλής επένδυσης με πρόσμιξη υττερβίου: διάμετρος πυρήνα 10-20 μ m, κυματοδηγός μονής/λίγων τρόπων λειτουργίας, πρόσμιξη με ιόντα υττερβίου. Η εσωτερική διάμετρος επένδυσης φτάνει τα 400 μ m και χρησιμοποιείται για τη μετάδοση φωτός αντλίας πολλαπλών τρόπων λειτουργίας.
1.4 Κεφαλή εξόδου λέιζερ: Υπεύθυνη για την τελική έξοδο λέιζερ και μπορεί να συνδεθεί με εξοπλισμό επεξεργασίας μέσω μιας τυπικής διεπαφής.
2, Βασική αρχή λειτουργίας
2.1 Συντονιστής για οπτική ενίσχυση: αποτελείται από ένα ζεύγος πλεγμάτων Bragg (FBG) οπτικών ινών: ένα πλέγμα υψηλής ανάκλασης (ανακλαστικότητα>99%) ανακλά το φως του μήκους κύματος-στόχου (όπως 1080nm) πίσω στην οπτική ίνα κέρδους. Το συζευγμένο πλέγμα εξόδου (ανακλαστικότητα 10%~50%) ανακλά εν μέρει για να διατηρήσει την ταλάντωση και εν μέρει μεταδίδει για να σχηματίσει την έξοδο. Το φως άντλησης διεγείρει ιόντα υττερβίου για να παράγει αυθόρμητη εκπομπή και τα φωτόνια που πληρούν τις απαιτήσεις μήκους κύματος ενισχύονται επανειλημμένα μεταξύ των πλεγμάτων, σχηματίζοντας τελικά σταθερή έξοδο λέιζερ.
2.2 Η επιλογή τρόπου λειτουργίας διασφαλίζει την ποιότητα της δέσμης: Αφενός, βασιζόμενη στον περιορισμό του κυματοδηγού του στρώματος πυρήνα μικρής διαμέτρου, επιτρέπεται μόνο η μετάδοση χαμηλών απωλειών του θεμελιώδους τρόπου λειτουργίας. Αφετέρου, αξιοποιώντας την υψηλή επικάλυψη μεταξύ του θεμελιώδους τρόπου λειτουργίας και του μέσου κέρδους (ιόντα υττερβίου), καθώς και τα χαρακτηριστικά υψηλών απωλειών των τρόπων λειτουργίας υψηλότερης τάξης, σε συνδυασμό με τον σχεδιασμό κάμψης ινών για το περαιτέρω φιλτράρισμα των τρόπων λειτουργίας υψηλότερης τάξης, επιτυγχάνεται τελικά υψηλής ποιότητας έξοδος θεμελιώδους τρόπου λειτουργίας με M² που πλησιάζει το 1.