Vienmoda šķiedras lāzera pamatstruktūra

Galvenā struktūravienmoda šķiedru lāzers

Izcila vienmoda veiktspējašķiedru lāzersizriet no to precīzā iekšējās struktūras dizaina. Efektīva visu komponentu sadarbība ir pamats stabilas un augstas kvalitātes lāzera jaudas sasniegšanai.

Piemēram, 976 nm lāzers ar relatīvi augstu elektrooptiskās konversijas efektivitāti tiek izmantots, lai uzlādētu leģēto šķiedru, un pēc tam 1064 nm sākuma gaisma ar labu staru kūļa kvalitāti tiek izmantota, lai vadītu uzlādēto leģēto šķiedru, atbrīvojot 1064 nm lāzeru ar lielāku enerģiju. Jo lielāka ir nepieciešamā 1064 nm lāzera enerģija, jo lielāka ir sūkņa avota jauda un apjoms.

Detalizēts galveno komponentu skaidrojums

Sūkņa avots ir enerģijas avotslāzers, parasti apusvadītāju lāzersdiode, kuras emisijas viļņa garums atbilst pastiprinājuma vides absorbcijas maksimumam (piemēram, ar iterbiju leģēta šķiedra atbilst viļņa garumam 915 nm vai 976 nm). Vienmoda lāzeram ir nepieciešams, lai sūknēšanas gaismas avotam būtu arī augsta telpiskā koherence. Tāpēc bieži tiek izmantotas vienmoda šķiedru savienotas lāzerdiodes, lai nodrošinātu, ka sūknēšanas gaismu var efektīvi ievadīt smalkajā vienmoda šķiedras kodolā.

2. Pastiprināšanas šķiedras ir lāzera ģenerēšanas pamatviela un parasti ir kvarca stikla šķiedras, kas leģētas ar retzemju elementiem. Bieži leģēti joni ir iterbijs (Yb³⁺), erbijs (Er³⁺), tūlijs (Tm³⁺) u. c., kas atbilst dažādām izejas viļņu garuma joslām (piemēram, 1064 nm, 1550 nm, 2 μm u. c.). Pastiprināšanas šķiedras garumam jābūt precīzi projektētam, lai nodrošinātu pilnīgu sūkņa gaismas absorbciju, vienlaikus saglabājot augstas efektivitātes optooptisko pārveidošanu.

3. Visizplatītākā rezonanses dobuma ieviešanas forma ir šķiedru Brega režģa pāris. Režģi veido, pakļaujot optiskās šķiedras ultravioletā lāzera interferences joslām, izraisot pastāvīgas periodiskas izmaiņas to kodolu apgabalu refrakcijas indeksā. Kontrolējot režģa periodu un garumu, var precīzi kontrolēt tā atstarošanas centrālo viļņa garumu un joslas platumu. Šai pilnībā šķiedrotajai rezonanses dobuma struktūrai nav nepieciešami diskrēti komponenti, piemēram, optiskās lēcas, kas ievērojami uzlabo sistēmas stabilitāti un traucējumu novēršanas spējas.

4. Stara kolimācijas izejas sistēma parasti atrodas aiz izejas gala režģa. Tās funkcija ir pārveidot no optiskās šķiedras izstaroto diverģento lāzera staru kolimētā paralēlā gaismā vai tālāk fokusēt to uz darba virsmas. Šī sistēma parasti ietver pašfokusējošas lēcas vai mikrominiatūras lēcu grupas un izmanto precīzu mehānisku struktūru, lai nodrošinātu izlīdzināšanas precizitāti. Augstas kvalitātes optiskais dizains var efektīvi samazināt aberācijas un nodrošināt, ka izejas stars saglabā lielisku Gausa sadalījumu.