Đăng ký phương tiện truyền thông xã hội của chúng tôi để đăng bài nhanh chóng
Định nghĩa, Nguyên lý hoạt động và Bước sóng điển hình của Diode Laser ghép sợi
Diode laser sợi quang là một thiết bị bán dẫn tạo ra ánh sáng đồng nhất, sau đó được hội tụ 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 phát xạ kích thích. Các photon này được khuếch đại bên trong diode, tạo ra chùm tia laser. Thông qua việc hội tụ và căn chỉnh cẩn thận, chùm tia laser này được hướng vào lõi của cáp quang, tại đó nó được truyền đi với tổn thất tối thiểu do phản xạ toàn phần bên trong.
Phạm vi bước sóng
Bước sóng điển hình của mô-đun diode laser ghép sợi có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào ứng dụng dự định của nó. Nhìn chung, các thiết bị này có thể bao phủ một phạm vi bước sóng rộng, bao gồm:
Phổ ánh sáng khả kiến:Có bước sóng 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):Có bước sóng từ khoảng 700 nm đến 2500 nm. Các bước sóng NIR thường được sử dụng trong viễn thông, ứng dụng y tế và nhiều quy trình công nghiệp khác nhau.
Hồng ngoại trung bình (MIR): Có thể mở rộng vượt quá 2500 nm, mặc dù ít phổ biến hơn trong các mô-đun diode laser kết nối sợi quang tiêu chuẩn do yêu cầu ứng dụng chuyên biệt và vật liệu sợi quang.
Lumispot Tech cung cấp mô-đun diode laser kết nối 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.
Tiêu biểu Aứng dụngs của laser sợi quang ở các bước sóng khác nhau
Hướng dẫn này khám phá vai trò quan trọng của diode laser ghép sợi quang (LD) trong việc thúc đẩy công nghệ nguồn bơm và phương pháp bơm quang học trên nhiều 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 diode laser này cách mạng hóa hiệu suất và tiện ích của cả laser sợi quang và laser trạng thái rắn.
Sử dụng Laser sợi quang làm nguồn bơm cho Laser sợi quang
LD ghép nối sợi quang 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, liên quan đến việc sợi quang hấp thụ ánh sáng bơm và phát 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 sợi quang kết hợp với 940nm làm nguồn bơm của laser sợi quang 1550nm
Trong lĩnh vực laser sợi quang 1550nm, laser sợi quang ghép nối với 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) từ Lumispot Tech.
Ứng dụng đặc biệt của diode laser sợi quang với bước sóng 790nm
Laser sợi quang ở 790nm không chỉ đóng vai trò là nguồn bơm cho laser sợi quang mà còn có thể áp dụng trong laser thể rắn. Chúng chủ yếu được sử dụng làm nguồn bơm cho laser hoạt động gần bước sóng 1920nm, với các ứng dụng chính trong các biện pháp đối phó quang điện.
Ứng dụngcủa Laser sợi quang ghép như là Nguồn bơm cho Laser trạng thái rắn
Đối với laser thể rắn phát ra từ 355nm đến 532nm, laser ghép sợi quang có bước sóng 808nm, 880nm, 878,6nm và 888nm là lựa chọn ưu tiên. Chúng được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu khoa học và phát triển laser thể rắn trong quang 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, ghép thấu kính, tích hợp bảng mạch và tích hợp hệ thống. Laser ghép sợi quang với 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 rõ hơn về các yêu cầu về nguồn bơm cho laser sợi quang và laser thể rắn, điều cần thiết là phải đi sâu vào các chi tiết cụ thể về cách thức hoạt động của các loại 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, các loại nguồn bơm được sử dụng và tác động của chúng đến hiệu suất của laser. Việc lựa chọn và cấu hình các nguồn bơm ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, công suất đầu ra và chất lượng chùm tia của laser. Việc ghép nối hiệu quả, khớp bước sóng và quản lý nhiệt là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất và kéo dài tuổi thọ của laser. Những tiến bộ trong công nghệ diode laser tiếp tục cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của cả laser sợi quang và laser thể rắn, giúp chúng linh hoạt hơn và tiết kiệm chi phí hơn cho nhiều ứng dụng khác nhau.
- Yêu cầu về nguồn bơm Laser sợi quang
Điốt Lasernhư Nguồn bơm:Laser sợi quang chủ yếu sử dụng diode laser làm nguồn bơm do hiệu suất, kích thước nhỏ gọn và khả năng tạo ra bước sóng ánh sáng cụ thể phù hợp với phổ hấp thụ của sợi quang pha tạp. Việc lựa chọn bước sóng diode laser là rất quan trọng; ví dụ, một chất pha tạp phổ biến trong laser sợi quang là Ytterbium (Yb), có đỉnh hấp thụ tối ưu khoảng 976 nm. Do đó, diode laser phát ra ở hoặc gần bước sóng này được ưu tiên để bơm laser sợi quang pha tạp Yb.
Thiết kế sợi kép:Để tăng hiệu quả hấp thụ ánh sáng từ 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 bên ngoài lớn hơn dẫn hướng ánh sáng bơm. Lõi hấp thụ ánh sáng bơm và tạo ra tác động laser, trong khi lớp vỏ cho phép một lượng ánh sáng bơm đáng kể hơn tương tác với lõi, tăng cường hiệu quả.
Hiệu quả ghép nối và khớp bước sóng: Việc bơm hiệu quả không chỉ đòi hỏi phải lựa chọn diode laser có bước sóng phù hợp mà còn phải tối ưu hóa hiệu suất ghép nối giữa diode 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 nối để đảm bảo ánh sáng bơm tối đa được đưa vào lõi hoặc lớp phủ sợi quang.
-Laser trạng thái rắnYêu cầu về nguồn bơm
Bơm quang học:Bên cạnh diode laser, laser thể rắn (bao gồm laser khối như Nd:YAG) có thể được bơm quang học bằng đèn flash hoặc đèn hồ quang. Những đèn này phát ra phổ ánh sáng rộng, một phần trong số đó phù hợp với các dải hấp thụ của môi trường laser. Mặc dù kém hiệu quả hơn so với bơm diode laser, phương pháp này có thể cung cấp năng lượng xung rất cao, khiến nó phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi công suất đỉnh cao.
Cấu hình nguồn bơm:Cấu hình của nguồn bơm trong laser thể rắn có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của chúng. Bơm cuối và bơm bên là những cấu hình phổ biến. Bơm cuối, trong đó ánh sáng bơm được hướng dọc theo trục quang học của môi trường laser, cung cấp sự chồng chéo tốt hơn giữa ánh sáng bơm và chế độ laser, dẫn đến hiệu suất cao hơn. Bơm bên, mặc dù có khả năng kém hiệu quả hơn, nhưng 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 thể 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 quang hỗ trợ tản nhiệt. Trong laser thể rắn, hệ thống làm mát (như làm mát bằng nước) là cần thiết để duy trì hoạt động ổn định và ngăn ngừa thấu kính nhiệt hoặc hư hỏng môi trường laser.
Thời gian đăng: 28-02-2024