Đăng ký phương tiện truyền thông xã hội của chúng tôi để đăng bài nhanh chóng
Định nghĩa, nguyên lý làm việc và bước sóng điển hình của điốt laser kết hợp sợi quang
Diode laser ghép sợi quang là một thiết bị bán dẫn tạo ra ánh sáng kết hợp, sau đó được tập trung và căn chỉnh chính xác để ghép vào cáp quang. Nguyên lý cốt lõi liên quan đến việc sử dụng dòng điện để kích thích diode, tạo ra các photon thông qua sự phát xạ kích thích. Những photon này được khuếch đại bên trong diode, tạo ra chùm tia laser. Thông qua việc lấy nét và căn chỉnh cẩn thận, chùm tia laser này được hướng vào lõi của cáp quang, nơi nó được truyền đi với tổn thất tối thiểu do phản xạ nội toàn phần.
Phạm vi bước sóng
Bước sóng điển hình của mô-đun diode laser ghép sợi quang có thể rất khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng dự định của nó. Nói chung, các thiết bị này có thể bao phủ nhiều bước sóng, bao gồm:
Phổ ánh sáng nhìn thấy được:Phạm vi từ khoảng 400 nm (tím) đến 700 nm (đỏ). Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng cần ánh sáng khả kiến để chiếu sáng, hiển thị hoặc cảm biến.
Cận hồng ngoại (NIR):Phạm vi từ khoảng 700 nm đến 2500 nm. Bước sóng NIR thường được sử dụng trong viễn thông, ứng dụng y tế và các quy trình công nghiệp khác nhau.
Hồng ngoại giữa (MIR): Mở rộng vượt quá 2500 nm, mặc dù ít phổ biến hơn trong các mô-đun đi-ốt laser kết hợp sợi quang tiêu chuẩn do các ứng dụng chuyên dụng và vật liệu sợi cần thiết.
Lumispot Tech cung cấp mô-đun diode laser kết hợp sợi quang với các bước sóng điển hình là 525nm,790nm,792nm,808nm,878.6nm,888nm,915m và 976nm để đáp ứng nhiều khách hàng khác nhau'nhu cầu ứng dụng.
Điển hình Asự ứng dụngs của laser ghép sợi quang ở các bước sóng khác nhau
Hướng dẫn này khám phá vai trò then chốt của điốt laser ghép sợi quang (LD) trong việc cải tiến công nghệ nguồn bơm và phương pháp bơm quang học trên các hệ thống laser khác nhau. Bằng cách tập trung vào các bước sóng cụ thể và ứng dụng của chúng, chúng tôi nêu bật cách các điốt laser này cách mạng hóa hiệu suất và tiện ích của cả laser sợi quang và laser trạng thái rắn.
Sử dụng Laser kết hợp sợi quang làm nguồn bơm cho Laser sợi quang
LD ghép sợi 915nm và 976nm làm nguồn bơm cho laser sợi quang 1064nm ~ 1080nm.
Đối với laser sợi quang hoạt động trong phạm vi 1064nm đến 1080nm, các sản phẩm sử dụng bước sóng 915nm và 976nm có thể đóng vai trò là nguồn bơm hiệu quả. Chúng chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng như cắt và hàn laser, ốp, xử lý laser, đánh dấu và vũ khí laser công suất cao. Quá trình này, được gọi là bơm trực tiếp, bao gồm việc sợi quang hấp thụ ánh sáng bơm và phát ra trực tiếp dưới dạng đầu ra laser ở các bước sóng như 1064nm, 1070nm và 1080nm. Kỹ thuật bơm này được sử dụng rộng rãi trong cả laser nghiên cứu và laser công nghiệp thông thường.
Diode laser kết hợp sợi quang với 940nm làm nguồn bơm của laser sợi quang 1550nm
Trong lĩnh vực laser sợi quang 1550nm, laser ghép sợi quang có bước sóng 940nm thường được sử dụng làm nguồn bơm. Ứng dụng này đặc biệt có giá trị trong lĩnh vực laser LiDAR.
Nhấp để biết thêm thông tin về Laser sợi quang xung 1550nm (Nguồn Laser LiDAR) của Lumispot Tech.
Ứng dụng đặc biệt của diode laser ghép sợi quang 790nm
Laser ghép sợi quang ở bước sóng 790nm không chỉ đóng vai trò là nguồn bơm cho laser sợi quang mà còn được áp dụng trong laser trạng thái rắn. Chúng chủ yếu được sử dụng làm nguồn bơm cho các tia laser hoạt động gần bước sóng 1920nm, với các ứng dụng chính trong các biện pháp đối phó quang điện.
Ứng dụngLaser kết hợp sợi quang làm nguồn bơm cho Laser trạng thái rắn
Đối với các laser trạng thái rắn phát ra từ bước sóng 355nm đến 532nm, các laser kết hợp sợi quang có bước sóng 808nm, 880nm, 878,6nm và 888nm là những lựa chọn ưu tiên. Chúng được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu khoa học và phát triển laser trạng thái rắn trong phổ tím, xanh lam và xanh lục.
Ứng dụng trực tiếp của Laser bán dẫn
Các ứng dụng laser bán dẫn trực tiếp bao gồm đầu ra trực tiếp, khớp nối ống kính, tích hợp bảng mạch và tích hợp hệ thống. Laser kết hợp sợi quang có các bước sóng như 450nm, 525nm, 650nm, 790nm, 808nm và 915nm được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau bao gồm chiếu sáng, kiểm tra đường sắt, thị giác máy và hệ thống an ninh.
Yêu cầu đối với nguồn bơm của laser sợi quang và laser trạng thái rắn.
Để hiểu chi tiết về các yêu cầu nguồn bơm đối với laser sợi quang và laser trạng thái rắn, điều cần thiết là phải đi sâu vào chi tiết cụ thể về cách thức hoạt động của các laser này và vai trò của nguồn bơm trong chức năng của chúng. Ở đây, chúng tôi sẽ mở rộng phần tổng quan ban đầu để đề cập đến sự phức tạp của cơ chế bơm, loại nguồn bơm được sử dụng và tác động của chúng đến hiệu suất của tia laser. Việc lựa chọn và cấu hình nguồn bơm ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, công suất đầu ra và chất lượng chùm tia của tia laser. Sự ghép nối, kết hợp bước sóng và quản lý nhiệt hiệu quả là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất và kéo dài tuổi thọ của tia laser. Những tiến bộ trong công nghệ laser diode tiếp tục cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của cả laser sợi quang và laser trạng thái rắn, khiến chúng trở nên linh hoạt hơn và tiết kiệm chi phí hơn cho nhiều ứng dụng.
- Yêu cầu về nguồn máy bơm Laser sợi quang
Điốt Lasernhư Nguồn bơm:Laser sợi quang chủ yếu sử dụng điốt laser làm nguồn bơm do hiệu quả, kích thước nhỏ gọn và khả năng tạo ra bước sóng ánh sáng cụ thể phù hợp với phổ hấp thụ của sợi pha tạp. Việc lựa chọn bước sóng diode laser là rất quan trọng; ví dụ, chất pha tạp phổ biến trong laser sợi quang là Ytterbium (Yb), có đỉnh hấp thụ tối ưu khoảng 976 nm. Do đó, các điốt laser phát ra ở hoặc gần bước sóng này được ưa chuộng hơn để bơm các laser sợi quang pha tạp Yb.
Thiết kế sợi đôi:Để tăng hiệu quả hấp thụ ánh sáng từ các diode laser bơm, laser sợi quang thường sử dụng thiết kế sợi quang hai lớp. Lõi bên trong được pha tạp với môi trường laser hoạt động (ví dụ Yb), trong khi lớp vỏ bọc bên ngoài, lớn hơn dẫn hướng ánh sáng bơm. Lõi hấp thụ ánh sáng bơm và tạo ra tác động của tia laser, trong khi lớp bọc cho phép lượng ánh sáng bơm tương tác với lõi nhiều hơn, nâng cao hiệu quả.
Hiệu suất ghép và khớp bước sóng: Việc bơm hiệu quả không chỉ đòi hỏi phải chọn điốt laser có bước sóng thích hợp mà còn tối ưu hóa hiệu quả ghép nối giữa điốt và sợi quang. Điều này liên quan đến việc căn chỉnh cẩn thận và sử dụng các thành phần quang học như thấu kính và bộ ghép để đảm bảo ánh sáng bơm tối đa được đưa vào lõi hoặc lớp bọc sợi quang.
-Laser trạng thái rắnYêu cầu nguồn bơm
Bơm quang:Bên cạnh điốt laser, laser trạng thái rắn (bao gồm cả laser số lượng lớn như Nd: YAG) có thể được bơm quang học bằng đèn flash hoặc đèn hồ quang. Những đèn này phát ra quang phổ ánh sáng rộng, một phần trong đó phù hợp với dải hấp thụ của môi trường laser. Mặc dù kém hiệu quả hơn so với bơm đi-ốt laser nhưng phương pháp này có thể cung cấp năng lượng xung rất cao, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu công suất đỉnh cao.
Cấu hình nguồn bơm:Cấu hình của nguồn bơm trong laser trạng thái rắn có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của chúng. Bơm cuối và bơm bên là các cấu hình phổ biến. Bơm cuối, trong đó đèn bơm được hướng dọc theo trục quang của môi trường laser, mang lại sự chồng chéo tốt hơn giữa đèn bơm và chế độ laser, dẫn đến hiệu quả cao hơn. Bơm bên, mặc dù có khả năng kém hiệu quả hơn nhưng lại đơn giản hơn và có thể cung cấp năng lượng tổng thể cao hơn cho các thanh hoặc tấm có đường kính lớn.
Quản lý nhiệt:Cả laser sợi quang và laser trạng thái rắn đều cần quản lý nhiệt hiệu quả để xử lý nhiệt do nguồn bơm tạo ra. Trong laser sợi quang, diện tích bề mặt mở rộng của sợi hỗ trợ tản nhiệt. Trong laser trạng thái rắn, hệ thống làm mát (chẳng hạn như làm mát bằng nước) là cần thiết để duy trì hoạt động ổn định và ngăn ngừa thấu kính nhiệt hoặc làm hỏng môi trường laser.
Thời gian đăng: 28-02-2024