Tehnologia fasciculului de fibre îmbunătățește puterea și luminozitatea laserului semiconductor albastru

Tehnologia fasciculului de fibre îmbunătățește puterea și luminozitatealaser semiconductor albastru

Modelarea fasciculului folosind aceeași lungime de undă sau o lungime de undă apropiată de cea alaserUnitatea stă la baza combinării mai multor fascicule laser de diferite lungimi de undă. Printre acestea, îmbinarea spațială a fasciculelor constă în suprapunerea mai multor fascicule laser în spațiu pentru a crește puterea, dar poate duce la scăderea calității fasciculului. Prin utilizarea caracteristicii de polarizare liniară alaser semiconductor, puterea a două fascicule a căror direcție de vibrație este perpendiculară una pe cealaltă poate fi crescută de aproape două ori, în timp ce calitatea fasciculului rămâne neschimbată. Fasciculătorul de fibre este un dispozitiv cu fibră optică preparat pe baza unui fascicul de fibre conice topite (TFB). Acesta constă în dezlipirea unui fascicul de fibre optice dintr-un strat de acoperire, apoi aranjarea lor împreună într-un anumit mod, încălzirea la temperatură ridicată pentru a-l topi, în timp ce se întinde fasciculul de fibre optice în direcția opusă, zona de încălzire a fibrei optice se topește într-un fascicul de fibre optice cu con topit. După tăierea taliei conului, se topește capătul de ieșire al conului cu o fibră de ieșire. Tehnologia de grupare a fibrelor poate combina mai multe fascicule individuale de fibre într-un fascicul cu diametru mare, obținând astfel o transmisie a puterii optice mai mare. Figura 1 este diagrama schematică alaser albastrutehnologia fibrelor.

Tehnica de combinare a fasciculelor spectrale utilizează un element de dispersie cu un singur cip pentru a combina simultan mai multe fascicule laser cu intervale de lungime de undă de până la 0,1 nm. Mai multe fascicule laser de diferite lungimi de undă incid pe elementul dispersiv la unghiuri diferite, se suprapun la nivelul elementului și apoi difractă și emit în aceeași direcție sub acțiunea dispersiei, astfel încât fasciculele laser combinate se suprapun în câmpul apropiat și în câmpul îndepărtat, puterea fiind egală cu suma fasciculelor unitare, iar calitatea fasciculului fiind consistentă. Pentru a realiza combinația de fascicule spectrale cu distanțe înguste, se utilizează de obicei o rețea de difracție cu dispersie puternică ca element de combinare a fasciculelor sau o rețea de suprafață combinată cu modul de feedback al oglinzii externe, fără control independent al spectrului unității laser, reducând dificultatea și costul.

Laserul albastru și sursa sa de lumină compozită cu laser infraroșu sunt utilizate pe scară largă în domeniul sudării metalelor neferoase și al fabricației aditive, îmbunătățind eficiența conversiei energiei și stabilitatea procesului de fabricație. Rata de absorbție a laserului albastru pentru metalele neferoase este crescută de câteva până la zeci de ori față de cea a laserelor cu lungime de undă în infraroșu apropiat și, de asemenea, îmbunătățește într-o anumită măsură titanul, nichelul, fierul și alte metale. Laserele albastre de mare putere vor conduce transformarea producției cu laser, iar îmbunătățirea luminozității și reducerea costurilor reprezintă tendința de dezvoltare viitoare. Fabricația aditivă, placarea și sudarea metalelor neferoase vor fi utilizate pe scară mai largă.

În stadiul de luminozitate albastră redusă și cost ridicat, sursa compozită de lumină laser albastru și laser în infraroșu apropiat poate îmbunătăți semnificativ eficiența de conversie a energiei surselor de lumină existente și stabilitatea procesului de fabricație, sub premisa costurilor controlabile. Este de mare importanță dezvoltarea tehnologiei de combinare a fasciculului de spectru, rezolvarea problemelor inginerești și combinarea tehnologiei unităților laser de înaltă luminozitate pentru a realiza o sursă laser semiconductoare albastră de înaltă luminozitate de kilowați și explorarea unor noi tehnologii de combinare a fasciculului. Odată cu creșterea puterii și luminozității laserului, fie ca sursă de lumină directă sau indirectă, laserul albastru va fi important în domeniul apărării naționale și al industriei.