Introducelasere cu fibră pulsată
Laserele cu fibră pulsată suntdispozitive lasercare utilizează fibre dopate cu ioni de pământuri rare (cum ar fi yterbiu, erbiu, thuliu etc.) ca mediu de amplificare. Acestea constau dintr-un mediu de amplificare, o cavitate rezonantă optică și o sursă de pompare. Tehnologia sa de generare a impulsurilor include în principal tehnologia de comutare Q (nivel nanosecundă), blocarea activă a modului (nivel picosecundă), blocarea pasivă a modului (nivel femtosecundă) și tehnologia de amplificare a puterii de oscilație principală (MOPA).
Aplicațiile industriale acoperă tăierea metalelor, sudarea, curățarea cu laser și tăierea cu baterii cu litiu (TAB) în noul domeniu energetic, cu o putere de ieșire multimod care atinge nivelul de zece mii de wați. În domeniul lidar, laserele pulsate de 1550 nm, cu energia lor ridicată a impulsurilor și caracteristicile de siguranță pentru ochi, sunt utilizate în sistemele radar de măsurare a distanței și în cele montate pe vehicule.
Principalele tipuri de produse includ tip Q-switched, tip MOPA și fibră optică de mare putere.lasere pulsateCategorie:
1. Laser cu fibră Q-switched: Principiul Q-switching-ului este de a adăuga un dispozitiv cu pierderi reglabile în interiorul laserului. În majoritatea perioadelor de timp, laserul are o pierdere mare și aproape nicio ieșire luminoasă. Într-o perioadă extrem de scurtă de timp, reducerea pierderilor dispozitivului permite laserului să emită un impuls scurt, foarte intens. Laserele cu fibră Q-switched pot fi realizate fie activ, fie pasiv. Tehnologia activă implică de obicei adăugarea unui modulator de intensitate în interiorul cavității pentru a controla pierderile laserului. Tehnicile pasive utilizează absorbanți saturați sau alte efecte neliniare, cum ar fi împrăștierea Raman stimulată și împrăștierea Brillouin stimulată, pentru a forma mecanisme de modulație Q. Impulsurile generate în general prin metodele de Q-switching sunt la nivelul nanosecundelor. Dacă se dorește generarea de impulsuri mai scurte, acest lucru se poate realiza prin metoda de blocare a modului.
2. Laser cu fibră cu blocare a modului: Poate genera impulsuri ultrascurte prin metode de blocare activă a modului sau de blocare pasivă a modului. Datorită timpului de răspuns al modulatorului, lățimea impulsului generată de blocarea activă a modului este în general la nivelul picosecundelor. Blocarea pasivă a modului utilizează dispozitive de blocare pasivă a modului, care au un timp de răspuns foarte scurt și pot genera impulsuri la scara femtosecundelor.
Iată o scurtă introducere în principiul blocării matriței.
Într-o cavitate rezonantă laser există nenumărate moduri longitudinale. Pentru o cavitate în formă de inel, intervalul de frecvență al modurilor longitudinale este egal cu /CCL, unde C este viteza luminii, iar CL este lungimea drumului optic al luminii semnal care se deplasează dus-întors în interiorul cavității. În general, lățimea de bandă a câștigului laserelor cu fibră este relativ mare, iar un număr mare de moduri longitudinale funcționează simultan. Numărul total de moduri pe care laserul le poate suporta depinde de intervalul modului longitudinal ∆ν și de lățimea de bandă a câștigului mediului de câștig. Cu cât intervalul modului longitudinal este mai mic, cu atât lățimea de bandă a câștigului mediului este mai mare și cu atât pot fi suportate mai multe moduri longitudinale. Invers, cu atât mai puține.
3. Laser cvasi-continuu (laser QCW): Este un mod de lucru special, situat între laserele cu undă continuă (CW) și laserele pulsate. Acesta atinge o putere de ieșire instantanee ridicată prin impulsuri periodice lungi (ciclu de funcționare de obicei ≤1%), menținând în același timp o putere medie relativ scăzută. Combină stabilitatea laserelor continue cu avantajul puterii de vârf a laserelor pulsate.
Principiu tehnic: Modulele de modulare a încărcării laserelor QCW în regim continuulasercircuit pentru a tăia laserele continue în secvențe de impulsuri cu ciclu de lucru ridicat, realizând o comutare flexibilă între modurile continuu și impuls. Caracteristica sa principală este mecanismul de „rafală pe termen scurt, răcire pe termen lung”. Răcirea în spațiul dintre impulsuri reduce acumularea de căldură și scade riscul de deformare termică a materialului.
Avantaje și caracteristici: Integrare în mod dual: Combină puterea de vârf a modului puls (de până la 10 ori puterea medie a modului continuu) cu eficiența ridicată și stabilitatea modului continuu.
Consum redus de energie: Eficiență ridicată a conversiei electro-optice și costuri de utilizare reduse pe termen lung.
Calitatea fasciculului: Calitatea înaltă a fasciculului laserelor cu fibră permite micro-prelucrarea precisă.
Data publicării: 10 noiembrie 2025