Sastav sustava visokosnažnog vlaknastog lasera

Sastav sustava visokosnažnog vlaknastog lasera
1. Sastav sustava
Visokosnažni vlaknasti laser sastoji se od četiri dijela: izvora pumpe, kombinatora pumpe, vlakna za pojačanje i laserske izlazne glave.
1.1 Izvor pumpe: Izlazna snaga jednog laserskog čipa je samo 10 W ~ 50 W, a 6 ~ 50 čipova bit će integrirano i pakirano prema potrebi; Ako postoji veliki broj čipova, kombinirat će se prostorno kombiniranje snopa i kombiniranje polarizacijskog snopa kako bi se povećala snaga. Snaga jednog izvora pumpe kreće se od desetaka do stotina vata, a za postizanje izlazne snage u kilovatu potrebno je spojiti više od 10 izvora pumpe u seriju (kao što je Ruike laser koji koristi kombinaciju 11 izvora pumpe).
1.2 Kombinator pumpe: Proizveden tehnologijom spajanja vlakana fuzijom, više modula pumpe optički je spojeno u isto vlakno.
1.3 Vlakno za pojačanje: s duljinom često većom od 30 metara, bit će namotano i učvršćeno na ploču za odvođenje topline, često korištenjem dvostruke omotačke strukture dopirane iterbijem: promjer jezgre 10-20 μm, jednomodni/malomodni valovod, dopiran iterbijevim ionima; unutarnji promjer omotača doseže 400 μm i koristi se za prijenos višemodne pumpne svjetlosti.
1.4 Glava laserskog izlaza: Odgovorna je za konačni laserski izlaz i može se spojiti na opremu za obradu putem standardnog sučelja.
2. Osnovni princip rada
2.1 Rezonator za optičko pojačanje: sastoji se od para vlaknastih Braggovih rešetki (FBG): rešetka visoke refleksije (reflektivnost > 99%) reflektira svjetlost ciljane valne duljine (npr. 1080 nm) natrag u vlakno za pojačanje; Izlazno povezana rešetka (reflektivnost 10% ~ 50%) djelomično reflektira kako bi održala oscilaciju, a djelomično propušta kako bi formirala izlaz. Svjetlost pumpe pobuđuje ione iterbija kako bi proizvela spontanu emisiju, a fotoni koji zadovoljavaju zahtjeve valne duljine više puta se pojačavaju između rešetki, što u konačnici formira stabilan laserski izlaz.
2.2 Odabir moda osigurava kvalitetu snopa: S jedne strane, oslanjajući se na ograničenje valovoda malog promjera jezgrenog sloja, dopušten je samo prijenos osnovnog moda s malim gubicima; S druge strane, korištenjem visokog preklapanja između osnovnog moda i medija pojačanja (iterbijevih iona), kao i karakteristika visokih gubitaka modova višeg reda, u kombinaciji s dizajnom savijanja vlakana za daljnje filtriranje modova višeg reda, u konačnici se postiže visokokvalitetni izlaz osnovnog moda s M² koji se približava 1.