Vieno baro diodų lazeriniai apribojimai ir patikimumas

Jun 22, 2017

Palik žinutę

Šiuolaikinės vieno baro diodas lazerinis pumpuojamas didelės galios šviesos diodas arba diodas, multimode single rod, paprastai per apdailos vieną branduolį aplink šerdį. Paprastai tai yra 5–12 vieno režimo šerdies skersmens μM. Dviplačius pluoštas yra doped su retųjų žemių jonų, tokių kaip neodimio, erbis, ytterbium ir thulium vidinio vieno režimo branduolys. Apmušalas pagamintas iš stiklo, kurio lūžio rodiklis yra mažas. Siurblio lemputė įpurškiama į apmušalą ir išilgai struktūros, einanti per aktyvią šerdį ir gaminanti dalelių inversijos skaičių.

Emisijos bangos ilgis yra pasirinktas pluošto ir bet atspindžio funkcijos tipas (tipiškas pavyzdys bragg grotelės).

Lazeris susideda iš dvigubo plakiruoto pluošto ritė, du veidrodžiai ir siurblio šaltinis. Siurblio šaltinis gali būti vienas šviesos diodas, diodas arba pumpuojamas vieno baro diodas

Konfigūracija apima vieno režimo nepertraukiamo vieno baro diodų lazeriai, kurie gali būti greitai sureguliuoti į daugiau nei 100 kHz; Ramano dažnio poslinkis; K; daugiklis ir trigubas; ir pusiau ištisinės bangos (QCW). Produkcija apima UV, matomas ir šalia infraraudonųjų spindulių spektroskopija.

Q-switched Single Bar Diode Lazeriai paprastai yra pagaminti iš mažos galios, su neatskiriama kaklaraiščio moduliatorius per pluošto stiprintuvai nanosekonomikos impulsinių lazerių sėklų serija. Pluošto stiprintuvai, tokie kaip vieno baro diodų lazeriai, yra sukonstruoti naudojant tą pačią techniką; tačiau lazerio sudėtyje nėra galutinio sukelto lazerio poveikio. Šie lazeriai yra visiškai monolitiniai, galintys gaminti nanosekozinius impulsus nuo 20 iki > 200 kHz.

Raman vieno baro diodas lazeris iš vieno režimo vieno baro diodas lazerinis sandūrų ritė vieno režimo specialios pluošto, kurių sudėtyje yra grotelės, sukeltas Ramano dažnio poslinkis į norimą bangos ilgį

Pumpuojami vieno baro diodų lazeriai

Diodų strypai gali būti naudojami sužadinti vieno baro diodų lazeriai. Paprastai, pluošto pabaigos pumpuojamas ir tinkamas urmu optika panaudoti centralizuotą siurblio šviesos kaip pirmasis paketas aktyvaus pluošto. Laikui bėgant, didelės galios diodų juosta turi ribotą bendrą galios gerinimą, spindulio našumą ir tarnavimo laiką 10 000 valandų ar ilgiau, nors aušinimo reikalavimai, impulsų tvarkymo apribojimai ir patikimumas yra riboti.

Privalumai vieno vamzdžio siurblio diodų. Pagrindinis privalumas yra tai, kad jie nereikalauja vandens atvėsti, gali būti įvesta į aktyvią terpę per pluošto labai didelio efektyvumo, nėra papildomų urmu optika arba reikia koreguoti. Be to, vienas šviesos diodas gali užtikrinti didesnę išėjimo galią ir geresnes spindulio charakteristikas bei daugiau kaip 200 000 valandų eksploatavimo trukmės nuolatinės bangos ir moduliavimo mechanizmuose.

Vieno - režimo vieno baro diodų lazeriai

Vieno režimo vieno baro diodų lazeriai yra prieinami komercinėje rinkoje nuo kelių vatų iki 3000 vatų produkcijos. Be to, vieno režimo vieno baro diodų lazeriai pagamino 20 kilovatų specialių projektų, naudojant brangesnę pluošto technologiją. Šie prietaisai paprastai yra nuolat veikia; tačiau įrenginį galima moduliuoti iki daugiau kaip 50 kHz. Moduliavimo režimu įrenginys turi didžiausią vidutinę galią. Per M vieno režimo pluoštą su dviem mažiau nei 1,1. Lazerio skersinis režimas yra grynai Gaussian distribucija.

Pavyzdžiui, 25mm kolimatorius susilygins spindulį, todėl 5mm 1 / E du pilnas 0.3mrad skirtumai. Su ytterbium-doped Vieno baro diodų lazeris, kai paskutinis objektyvas yra įtrauktas, gautas taškas yra lygus galutiniam židinio nuotoliui padalintas iš židinio nuotolio kolimatorius 7 kartus pluošto skersmenį. Kai galutinis fokusavimas yra 100 mm, o 25 mm kolitorius, dėmės dydis galiausiai bus 28 [mu] M.

Kaip konfigūracijos failas yra vieno režimo pluošto funkcija, o ne karšto darbo vieta, pavyzdžiui, tradicinių kietojo kūno lazeriai, Vienos juostos diodų lazeriai gamina tą patį spindulio skerspjūvio visoje darbo diapazone. Moduliavimas atliekamas sukant siurblio diodą ir užbaigiant, leidžiant įtaisą moduliuoti aukšto dažnio arba vieno impulso operacijoje. Su tradiciniais kietojo kūno lazeriais vieno baro diodų lazeriams, su puikiais skerspjūviais, nereikia apšilimo laiko ir gali būti valdomas įvairiomis stabiliomis aplinkos sąlygomis (galia ir spindulio kokybė). Šie lazeriai gali būti nutolimas su atsitiktinių linijinių išėjimo, ir paprastai gali svyruoti nuo 10 iki 100 procentų vardinės galios be jokių nukrypimų ar bet galutinio fokusavimo vietoje skersmens kaita.

Kilovatas ir virš vieno baro diodų lazeriai lygiagrečiai su didelio skersmens šviesolaidinio vieno režimo vieno baro diodų lazerio gamybos pradėti. Šiuo metu lazeris nebėra viena forma; tačiau gautas spindulio kokybė yra pranašesnė už daugumą komercinių pramoninių kilovatų klasės lazerių (3 pav.). Pavyzdžiui, 8-kilovatų vieno baro diodų lazeriai suteikia produktų krūva mažiau nei 4,5 mm x radianą iš 100 μm-core-skersmens žingsnio pluošto. Kilovatų klasės vieno baro diodų lazeriai nesutarimai ir toliau gerės dėl ilgalaikio didelės galios vieno režimo modulio. Netoli lauko sijos profilis turi tiesią "Gaussian" krašto santykį, suteikiantį didelių privalumų medžiagų apdorojimo programose

Naujausias vieno baro diodų lazerio tipas yra pusiau nuolatinis. Šie prietaisai turi didelę didžiausią galią ir mažesnę vidutinę galią, ir gali būti gaminami gana žema kaina nei CW versija. Pavyzdžiui, 20 kW didžiausia galia ir vidutinė 2 kW pusiau nenutrūkstamo lazerio galia yra maždaug penkis kartus pigesnė nei 20 kW CW lazeris. Jie idealiai tinka daugeliui pramoninių programų, reikalaujančių ilgo impulso pločio ir didžiausios galios, pvz., taškinio suvirinimo, siūlių suvirinimo ir gręžimo. Suprojektuoti pakeisti esamus YAG lazeriai dėl jų minimalios priežiūros ir pigių pusiau ištisinių lazerių, gali būti lengvai modifikuojami į esamas sistemas. Galimos vienos ir daugiarūšio transporto versijos.