Systemsammensetning av høyeffektsfiberlaser

Systemsammensetning av høyeffektsfiberlaser
1. Systemsammensetning
Høyeffektsfiberlaseren består av fire deler: pumpekilde, pumpekombinator, forsterkningsfiber og laserutgangshode
1.1 Pumpekilde: Utgangseffekten til en enkelt laserdyse er bare 10W~50W, og 6~50 dyser vil bli integrert og pakket i henhold til etterspørsel. Hvis det er et stort antall brikker, vil romlig strålekombinering og polarisasjonsstrålekombinering kombineres for å øke effekten. Effekten til en enkelt pumpekilde varierer fra titalls til hundrevis av watt, og for å oppnå kilowattnivåutgang må mer enn 10 pumpekilder kobles i serie (for eksempel Ruike-laseren som bruker en kombinasjon av 11 pumpekilder).
1.2 Pumpekombinator: Produsert ved hjelp av fiberfusjonsskjøtingsteknologi, er flere pumpemoduler optisk koblet til samme fiber.
1.3 Forsterkningsfiber: med en lengde ofte over 30 meter, vil den bli kveilet og festet på varmeavledningsplaten, ofte ved bruk av ytterbiumdopet dobbel kledningsstruktur: kjernediameter på 10-20 μm, enkeltmodus/fåmodusbølgeleder, dopet med ytterbiumioner; Den indre kledningsdiameteren når 400 μm og brukes til å overføre multimodus pumpelys.
1.4 Laserutgangshode: Ansvarlig for den endelige laserutgangen og kan kobles til prosesseringsutstyr via et standardgrensesnitt.
2. Kjerneprinsipp for arbeidsoperasjon
2.1 Resonator for optisk forsterkning: består av et par fiber Bragg-gittere (FBG-er): et høyrefleksjonsgitter (refleksjonsevne > 99 %) reflekterer lys med målbølgelengden (for eksempel 1080 nm) tilbake til forsterkningsfiberen; et utgangskoblet gitter (refleksjonsevne 10 % ~ 50 %) reflekteres delvis for å opprettholde oscillasjonen, og transmitteres delvis for å danne utgang. Pumpelys eksiterer ytterbiumioner for å produsere spontan emisjon, og fotoner som oppfyller bølgelengdekravene forsterkes gjentatte ganger mellom gittrene, noe som til slutt danner stabil laserutgang.
2.2 Modusvalg sikrer strålekvalitet: På den ene siden, avhengig av bølgelederbegrensningen i kjernelaget med liten diameter, er det kun mulig å overføre grunnmodusen med lavt tap. På den annen side, ved å utnytte den høye overlappingen mellom grunnmodusen og forsterkningsmediet (ytterbiumioner), samt de høye tapsegenskapene til høyereordens moduser, kombinert med fiberbøyningsdesign for ytterligere å filtrere ut høyereordens moduser, oppnås til slutt høykvalitets grunnmodusutgang med M² som nærmer seg 1.