Compoziția sistemului laser cu fibră de mare putere

Compoziția sistemului laser cu fibră de mare putere
1. Compoziția sistemului
Laserul cu fibră de mare putere este alcătuit din patru părți: sursa pompei, combinatorul pompei, fibra de amplificare și capul de ieșire laser.
1.1 Sursa de pompare: Puterea de ieșire a unei singure matrițe laser este de numai 10W~50W, iar 6~50 de matrițe vor fi integrate și ambalate în funcție de cerere; Dacă există un număr mare de cipuri, combinarea fasciculului spațial și combinarea fasciculului de polarizare vor fi combinate pentru a crește puterea. Puterea unei singure surse de pompare variază de la zeci la sute de wați, iar pentru a obține o putere de ieșire de ordinul kilowaților, este nevoie de conectarea în serie a mai mult de 10 surse de pompare (cum ar fi laserul Ruike care utilizează o combinație de 11 surse de pompare).
1.2 Combinator de pompe: Produs prin tehnologia de îmbinare prin fuziune a fibrelor, mai multe module de pompe sunt cuplate optic în aceeași fibră.
1.3 Fibră cu câștig: cu o lungime care depășește adesea 30 de metri, va fi înfășurată și fixată pe o placă de disipare a căldurii, utilizând adesea o structură de înveliș dublu dopată cu yterbiu: diametrul miezului de 10-20 μm, ghid de undă monomod/puțin mod, dopat cu ioni de yterbiu; diametrul învelișului interior atinge 400 μm și este utilizată pentru transmiterea luminii de pompă multimod.
1.4 Cap de ieșire laser: Responsabil pentru ieșirea finală a laserului și poate fi conectat la echipamentul de procesare printr-o interfață standard.
2. Principiul de funcționare de bază
2.1 Rezonator pentru amplificare optică: compus dintr-o pereche de rețele Bragg cu fibră (FBG): o rețea de reflexie ridicată (reflectivitate > 99%) reflectă lumina de lungimea de undă țintă (cum ar fi 1080 nm) înapoi către fibra cu amplificare; Rețeaua cuplată la ieșire (reflectivitate 10% ~ 50%) reflectă parțial pentru a menține oscilația și transmite parțial pentru a forma ieșirea. Lumina pompei excită ionii de yterbiu pentru a produce emisie spontană, iar fotonii care îndeplinesc cerințele de lungime de undă sunt amplificați în mod repetat între rețele, formând în cele din urmă o ieșire laser stabilă.
2.2 Selectarea modului asigură calitatea fasciculului: Pe de o parte, bazându-se pe limitarea ghidului de undă al stratului central cu diametru mic, este permisă doar transmisia cu pierderi reduse a modului fundamental; Pe de altă parte, prin utilizarea suprapunerii ridicate dintre modul fundamental și mediul de amplificare (ionii de yterbiu), precum și a caracteristicilor de pierderi ridicate ale modurilor de ordin superior, combinate cu designul de îndoire a fibrei pentru a filtra în continuare modurile de ordin superior, se obține în cele din urmă o ieșire a modului fundamental de înaltă calitate cu M² care se apropie de 1.