Osnovna struktura enomodnega vlakenskega laserja

Osrednja strukturaenomodni vlakenski laser

 

Izjemna zmogljivost enomodnegavlakenski laserizhaja iz njihove natančne zasnove notranje strukture. Učinkovito sodelovanje med vsemi komponentami je temelj za doseganje stabilnega in visokokakovostnega laserskega izhoda.

Na primer, za polnjenje dopiranega vlakna se uporabi 976 nm laser z relativno visoko učinkovitostjo elektrooptične pretvorbe, nato pa se za vodenje nabitega dopiranega vlakna uporabi 1064 nm semenska svetloba z dobro kakovostjo žarka, ki sprosti 1064 nm laser z višjo energijo. Višja kot je potrebna laserska energija 1064 nm, večja je moč in količina črpalnega vira.

Podrobna razlaga ključnih komponent

Vir črpalke je vir energije zalaser, običajnopolprevodniški laserdioda, katere emisijska valovna dolžina se ujema z absorpcijskim vrhom ojačevalnega medija (na primer, vlakno, dopirano z iterbijem, ustreza valovni dolžini 915 nm ali 976 nm). Enomodni laser zahteva, da ima vir črpalne svetlobe tudi visoko prostorsko koherenco. Zato se pogosto uporabljajo enomodne laserske diode, sklopljene z vlakni, da se zagotovi učinkovito vbrizgavanje črpalne svetlobe v fino jedro enomodnega vlakna.

 

2. Ojačevalna vlakna so osrednji medij za lasersko generiranje in so običajno vlakna iz kremenčevega stekla, dopirana z redkozemeljskimi elementi. Med pogoste dopirane ione spadajo iterbij (Yb³⁺), erbij (Er³⁺), tulij (Tm³⁺) itd., ki ustrezajo različnim izhodnim valovnim dolžinskim pasovom (kot so 1064 nm, 1550 nm, 2 μm itd.). Dolžina ojačevalnega vlakna mora biti natančno zasnovana, da se zagotovi popolna absorpcija črpalne svetlobe, hkrati pa se ohrani visoko učinkovita optooptična pretvorba.

 

3. Najpogostejša oblika izvedbe resonančne votline je par vlakenskih Braggovih rešetk. Rešetka nastane z izpostavljanjem optičnih vlaken interferenčnim trakovom ultravijoličnega laserja, kar povzroči trajno periodično spremembo lomnega količnika njihovih osrednjih območij. Z nadzorom periode in dolžine rešetke je mogoče natančno nadzorovati osrednjo valovno dolžino in pasovno širino njenega odboja. Ta popolnoma vlaknena struktura resonančne votline ne potrebuje diskretnih komponent, kot so optične leče, kar znatno izboljša stabilnost in sposobnost sistema za preprečevanje motenj.

 

4. Izhodni sistem za kolimacijo žarka se običajno nahaja za izhodno končno rešetko. Njegova funkcija je pretvorba divergentnega laserja, ki ga oddaja optično vlakno, v kolimirano vzporedno svetlobo ali njeno nadaljnje fokusiranje na delovno površino. Ta sistem običajno vključuje samofokusirajoče leče ali mikrominiaturne skupine leč in ima natančno mehansko strukturo za zagotavljanje natančnosti poravnave. Visokokakovostna optična zasnova lahko učinkovito zmanjša aberacije in zagotovi, da izhodni žarek ohranja odlično Gaussovo porazdelitev.


Čas objave: 25. november 2025