Технологія пучків волокон покращує потужність та яскравістьсиній напівпровідниковий лазер
Формування променя з використанням тієї ж або близької довжини хвилілазерОдиниця є основою комбінації кількох лазерних променів різних довжин хвиль. Серед них просторове об'єднання променів полягає у розміщенні кількох лазерних променів у просторі для збільшення потужності, але це може призвести до зниження якості променя. Використовуючи характеристику лінійної поляризаціїнапівпровідниковий лазер, потужність двох променів, напрямок коливань яких перпендикулярний один до одного, може бути збільшена майже вдвічі, водночас якість променя залишається незмінною. Оптоволоконний пучок - це пристрій для формування волокон, виготовлений на основі конічного сплавленого пучка волокон (TFB). Він полягає в тому, щоб зняти шар покриття з оптичного волокна з оптичного волокна, а потім укласти його разом певним чином, нагріти при високій температурі для його плавлення, розтягуючи оптичний пучок у протилежному напрямку, область нагрівання оптичного волокна плавиться у сплавлений конічний оптичний пучок. Після відрізання перетяжки конуса вихідний кінець конуса сплавляється з вихідним волокном. Технологія сплавлення волокон може об'єднати кілька окремих пучків волокон у пучок великого діаметра, тим самим досягаючи вищої передачі оптичної потужності. Рисунок 1 - це схематична діаграмасиній лазерволоконна технологія.
Метод спектрального комбінування променів використовує один диспергуючий елемент для одночасного комбінування кількох лазерних променів з інтервалами довжин хвиль до 0,1 нм. Кілька лазерних променів з різною довжиною хвилі падають на диспергуючий елемент під різними кутами, перекриваються на елементі, а потім дифрагують та випромінюються в одному напрямку під дією дисперсії, так що комбінований лазерний промінь перекривається в ближньому та далекому полі, потужність дорівнює сумі одиничних променів, а якість променя є однаковою. Для реалізації вузькорозташованого спектрального комбінування променів зазвичай використовується дифракційна решітка з сильною дисперсією як елемент комбінування променів або поверхнева решітка, поєднана з режимом зворотного зв'язку зовнішнього дзеркала, без незалежного керування спектром лазерного блоку, що зменшує складність та вартість.
Синій лазер та його комбіноване джерело світла з інфрачервоним лазером широко використовуються в галузі зварювання кольорових металів та адитивного виробництва, підвищуючи ефективність перетворення енергії та стабільність виробничого процесу. Коефіцієнт поглинання синього лазера для кольорових металів збільшується в кілька разів або десятки разів, ніж у лазерів ближнього інфрачервоного діапазону довжин хвиль, а також певною мірою покращує якість титану, нікелю, заліза та інших металів. Потужні сині лазери очолять трансформацію лазерного виробництва, а покращення яскравості та зниження витрат є майбутніми тенденціями розвитку. Адитивне виробництво, плакування та зварювання кольорових металів будуть використовуватися все ширше.
На етапі низької яскравості синього діапазону та високої вартості, комбіноване джерело світла з синього лазера та лазера ближнього інфрачервоного діапазону може значно покращити ефективність перетворення енергії існуючих джерел світла та стабільність виробничого процесу за умови контрольованої вартості. Велике значення має розробка технології об'єднання спектральних променів, вирішення інженерних проблем та поєднання технології лазерних установок високої яскравості для реалізації кіловатного джерела синього напівпровідникового лазера високої яскравості, а також дослідження нових технологій об'єднання променів. Зі збільшенням потужності та яскравості лазера, як прямого, так і непрямого джерела світла, синій лазер відіграватиме важливу роль у сфері національної оборони та промисловості.
Час публікації: 04 червня 2024 р.