Fiberbuntteknologi forbedrer kraften og lysstyrken til blå halvlederlaser

Fiberbuntteknologi forbedrer kraften og lysstyrken tilblå halvlederlaser

Stråleforming ved bruk av samme eller nær bølgelengde somlaserEnheten er grunnlaget for kombinasjonen av flere laserstråler med forskjellige bølgelengder. Blant dem er romlig strålebinding å stable flere laserstråler i rommet for å øke effekten, men det kan føre til at strålekvaliteten reduseres. Ved å bruke den lineære polarisasjonsegenskapen tilhalvlederlaser, kan effekten til to stråler med vibrasjonsretning vinkelrett på hverandre økes nesten dobles, mens strålekvaliteten forblir uendret. En fiberbunter er en fiberenhet fremstilt på basis av Taper Fused Fiber Bundle (TFB). Den består av å strippe en bunt med optisk fiberbelegg, og deretter arrangere det sammen på en bestemt måte, varme det opp ved høy temperatur for å smelte det, mens den optiske fiberbunten strekkes i motsatt retning, smelter det optiske fiberoppvarmingsområdet til en smeltet kjegleformet optisk fiberbunt. Etter å ha kuttet av kjeglemidjen, smeltes kjegleutgangsenden sammen med en utgangsfiber. Fiberbunteteknologi kan kombinere flere individuelle fiberbunter til en bunt med stor diameter, og dermed oppnå høyere optisk effektoverføring. Figur 1 er et skjematisk diagram avblå laserfiberteknologi.

Spektralstrålekombinasjonsteknikken bruker et enkeltbrikkedispersjonselement for samtidig å kombinere flere laserstråler med bølgelengdeintervaller så lave som 0,1 nm. Flere laserstråler med forskjellige bølgelengder faller inn på det dispersive elementet i forskjellige vinkler, overlapper hverandre ved elementet, og diffrakteres og sendes deretter ut i samme retning under dispersjonspåvirkning, slik at den kombinerte laserstrålen overlapper hverandre i nærfeltet og fjernfeltet, effekten er lik summen av enhetsstrålene, og strålekvaliteten er konsistent. For å realisere den smalt avstandsspektralstrålekombinasjonen brukes vanligvis diffraksjonsgitteret med sterk dispersjon som strålekombinasjonselement, eller overflategitteret kombinert med den eksterne speiltilbakemeldingsmodusen, uten uavhengig kontroll av laserenhetsspekteret, noe som reduserer vanskelighetsgraden og kostnadene.

Blå laser og dens komposittlyskilde med infrarød laser er mye brukt innen sveising av ikke-jernholdige metaller og additiv produksjon, noe som forbedrer energiomformingseffektiviteten og stabiliteten i produksjonsprosessen. Absorpsjonshastigheten til blå laser for ikke-jernholdige metaller økes flere ganger til titalls ganger sammenlignet med lasere med nær-infrarød bølgelengde, og den forbedrer også titan, nikkel, jern og andre metaller til en viss grad. Høyeffekts blå lasere vil lede transformasjonen av laserproduksjon, og forbedring av lysstyrken og reduksjon av kostnader er den fremtidige utviklingstrenden. Additiv produksjon, kledning og sveising av ikke-jernholdige metaller vil bli mer utbredt.

I stadiet med lav blå lysstyrke og høye kostnader kan den kompositte lyskilden med blå laser og nær-infrarød laser forbedre energiomformingseffektiviteten til eksisterende lyskilder betydelig og stabiliteten i produksjonsprosessen under forutsetningen om kontrollerbare kostnader. Det er av stor betydning å utvikle spektrumstrålekombinasjonsteknologi, løse ingeniørproblemer og kombinere høylysstyrkelaserenhetsteknologi for å realisere kilowatt høylys blå halvlederlaserkilde, og utforske ny strålekombinasjonsteknologi. Med økningen av laserkraft og lysstyrke, enten som en direkte eller indirekte lyskilde, vil blå laser bli viktig innen nasjonalt forsvar og industri.