Zavedenie vláknových pulzných laserov

Predstaviťvláknové pulzné lasery

 

Vláknové pulzné lasery súlaserové zariadeniaktoré ako zosilňovacie médium používajú vlákna dopované iónmi vzácnych zemín (ako je yterbium, erbium, túlium atď.). Pozostávajú zo zosilňovacieho média, optickej rezonančnej dutiny a zdroja pumpy. Ich technológia generovania impulzov zahŕňa najmä technológiu Q-prepínania (nanosekundová úroveň), aktívne synchronizovanie módov (pikosekundová úroveň), pasívne synchronizovanie módov (femtosekundová úroveň) a technológiu zosilnenia výkonu hlavných oscilácií (MOPA).

Priemyselné aplikácie zahŕňajú rezanie kovov, zváranie, čistenie laserom a rezanie TAB s lítiovými batériami v novej energetickej oblasti s multimódovým výstupným výkonom dosahujúcim úroveň desaťtisíc wattov. V oblasti lidaru sa pulzné lasery s vlnovou dĺžkou 1550 nm s vysokou pulznou energiou a bezpečnostnými vlastnosťami pre zrak používajú v systémoch merania vzdialenosti a radarových systémoch montovaných na vozidlá.

„“

Medzi hlavné typy produktov patrí Q-switched typ, typ MOPA a vysokovýkonné vláknopulzné laseryKategória:

1. Q-spínaný vláknový laser: Princíp Q-spínania spočíva v pridaní zariadenia s nastaviteľnými stratami do lasera. Vo väčšine časových období má laser veľké straty a takmer žiadny svetelný výstup. V extrémne krátkom časovom období umožňuje zníženie strát zariadenia laseru vydávať veľmi intenzívny krátky impulz. Q-spínané vláknové lasery je možné dosiahnuť buď aktívne, alebo pasívne. Aktívna technológia zvyčajne zahŕňa pridanie modulátora intenzity do dutiny na riadenie strát lasera. Pasívne techniky využívajú nasýtené absorbéry alebo iné nelineárne efekty, ako je stimulovaný Ramanov rozptyl a stimulovaný Brillouinov rozptyl, na vytvorenie mechanizmov Q-modulácie. Impulzy generované metódami Q-spínania sú vo všeobecnosti na nanosekundovej úrovni. Ak sa majú generovať kratšie impulzy, je to možné dosiahnuť metódou uzamknutia módu.

2. Vláknový laser so synchronizáciou módov: Dokáže generovať ultrakrátke impulzy pomocou metód aktívnej alebo pasívnej synchronizácie módov. Vzhľadom na dobu odozvy modulátora je šírka impulzu generovaná aktívnou synchronizáciou módov vo všeobecnosti na úrovni pikosekund. Pasívna synchronizácia módov využíva zariadenia na pasívne synchronizáciu módov, ktoré majú veľmi krátku dobu odozvy a dokážu generovať impulzy na femtosekundovej úrovni.

Tu je stručný úvod do princípu uzamykania formy.

V laserovej rezonančnej dutine existuje nespočetné množstvo pozdĺžnych módov. Pre prstencovú dutinu je frekvenčný interval pozdĺžnych módov rovný /CCL, kde C je rýchlosť svetla a CL je dĺžka optickej dráhy signálneho svetla, ktoré prechádza dutinou o jeden obeh. Vo všeobecnosti je šírka pásma zosilnenia vláknových laserov relatívne veľká a súčasne pracuje veľký počet pozdĺžnych módov. Celkový počet módov, ktoré laser dokáže spracovať, závisí od intervalu pozdĺžneho módu ∆ν a šírky pásma zosilnenia zosilňovacieho média. Čím menší je interval pozdĺžneho módu, tým väčšia je šírka pásma zosilnenia média a tým viac pozdĺžnych módov je možné spracovať. Naopak, tým menej módov.

3. Kvázikontinuálny laser (QCW laser): Ide o špeciálny pracovný režim medzi lasermi s kontinuálnou vlnou (CW) a pulznými lasermi. Dosahuje vysoký okamžitý výstupný výkon prostredníctvom periodických dlhých impulzov (pracovný cyklus typicky ≤1 %) pri zachovaní relatívne nízkeho priemerného výkonu. Kombinuje stabilitu kontinuálnych laserov s výhodou špičkového výkonu pulzných laserov.

 

Technický princíp: QCW lasery zaťažujú modulačné moduly v kontinuálnom režimelaserObvod na delenie kontinuálnych laserov na pulzné sekvencie s vysokým pracovným cyklom, čím sa dosahuje flexibilné prepínanie medzi kontinuálnym a pulzným režimom. Jeho hlavnou vlastnosťou je mechanizmus „krátkodobý impulz, dlhodobé chladenie“. Chladenie v pulznej medzere znižuje akumuláciu tepla a znižuje riziko tepelnej deformácie materiálu.

Výhody a vlastnosti: Integrácia duálneho režimu: Kombinuje špičkový výkon pulzného režimu (až 10-násobok priemerného výkonu kontinuálneho režimu) s vysokou účinnosťou a stabilitou kontinuálneho režimu.

Nízka spotreba energie: Vysoká účinnosť elektrooptickej konverzie a nízke dlhodobé náklady na používanie.

Kvalita lúča: Vysoká kvalita lúča vláknových laserov podporuje presné mikroobrábanie.


Čas uverejnenia: 10. novembra 2025