Подпишитесь на наши социальные сети для получения оперативных публикаций
Определение волоконно-оптического лазерного диода, принцип работы и типичная длина волны
Волоконно-связанный лазерный диод — это полупроводниковое устройство, которое генерирует когерентный свет, который затем фокусируется и точно выравнивается для соединения с волоконно-оптическим кабелем. Основной принцип заключается в использовании электрического тока для стимуляции диода, создавая фотоны посредством вынужденного излучения. Эти фотоны усиливаются внутри диода, создавая лазерный луч. Благодаря тщательной фокусировке и выравниванию этот лазерный луч направляется в сердцевину волоконно-оптического кабеля, где он передается с минимальными потерями за счет полного внутреннего отражения.
Диапазон длин волн
Типичная длина волны модуля лазерного диода с волоконным соединением может сильно варьироваться в зависимости от предполагаемого применения. Как правило, эти устройства могут охватывать широкий диапазон длин волн, включая:
Спектр видимого света:Диапазон от 400 нм (фиолетовый) до 700 нм (красный). Они часто используются в приложениях, требующих видимого света для освещения, отображения или обнаружения.
Ближний инфракрасный диапазон (БИК):Диапазон длин волн от 700 нм до 2500 нм. Длины волн ближнего ИК-диапазона обычно используются в телекоммуникациях, медицинских приложениях и различных промышленных процессах.
Средний инфракрасный диапазон (MIR): Распространяется за пределы 2500 нм, хотя и менее распространен в стандартных модулях лазерных диодов с волоконным подключением из-за специализированных областей применения и требуемых волоконных материалов.
Компания Lumispot Tech предлагает модуль лазерного диода с волоконным подключением с типичными длинами волн 525 нм, 790 нм, 792 нм, 808 нм, 878,6 нм, 888 нм, 915 нм и 976 нм для удовлетворения потребностей различных клиентов.'потребности приложений.
Типичный Априложениеs волоконно-оптических лазеров на разных длинах волн
В этом руководстве рассматривается ключевая роль волоконно-связанных лазерных диодов (LD) в развитии технологий источников накачки и методов оптической накачки в различных лазерных системах. Сосредоточившись на конкретных длинах волн и их применениях, мы подчеркиваем, как эти лазерные диоды революционизируют производительность и полезность как волоконных, так и твердотельных лазеров.
Использование волоконно-оптических лазеров в качестве источников накачки для волоконных лазеров
Волоконно-связанный лазер 915 нм и 976 нм в качестве источника накачки для волоконного лазера 1064 нм ~ 1080 нм.
Для волоконных лазеров, работающих в диапазоне от 1064 нм до 1080 нм, продукты, использующие длины волн 915 нм и 976 нм, могут служить эффективными источниками накачки. Они в основном используются в таких приложениях, как лазерная резка и сварка, наплавка, лазерная обработка, маркировка и мощное лазерное оружие. Процесс, известный как прямая накачка, включает поглощение волокном света накачки и непосредственное его излучение в качестве лазерного выхода на длинах волн, таких как 1064 нм, 1070 нм и 1080 нм. Этот метод накачки широко используется как в исследовательских лазерах, так и в обычных промышленных лазерах.
Волоконно-связанный лазерный диод с 940 нм в качестве источника накачки волоконного лазера 1550 нм
В области волоконных лазеров 1550 нм в качестве источников накачки обычно используются волоконно-связанные лазеры с длиной волны 940 нм. Это применение особенно ценно в области лазерного LiDAR.
Специальные применения волоконно-оптического лазерного диода с длиной волны 790 нм
Волоконно-связанные лазеры на 790 нм не только служат источниками накачки для волоконных лазеров, но также применимы в твердотельных лазерах. Они в основном используются в качестве источников накачки для лазеров, работающих вблизи длины волны 1920 нм, с основными применениями в фотоэлектрических контрмерах.
Приложенияволоконно-оптических лазеров в качестве источников накачки для твердотельных лазеров
Для твердотельных лазеров, излучающих от 355 нм до 532 нм, предпочтительными являются волоконно-связанные лазеры с длинами волн 808 нм, 880 нм, 878,6 нм и 888 нм. Они широко используются в научных исследованиях и разработке твердотельных лазеров в фиолетовом, синем и зеленом спектрах.
Прямое применение полупроводниковых лазеров
Прямые полупроводниковые лазерные приложения охватывают прямой выход, соединение линз, интеграцию печатных плат и системную интеграцию. Волоконно-связанные лазеры с длинами волн 450 нм, 525 нм, 650 нм, 790 нм, 808 нм и 915 нм используются в различных приложениях, включая освещение, железнодорожный контроль, машинное зрение и системы безопасности.
Требования к источникам накачки волоконных лазеров и твердотельных лазеров.
Для детального понимания требований к источнику накачки для волоконных и твердотельных лазеров важно углубиться в особенности того, как работают эти лазеры, и роль источников накачки в их функциональности. Здесь мы расширим первоначальный обзор, чтобы охватить тонкости механизмов накачки, типы используемых источников накачки и их влияние на производительность лазера. Выбор и конфигурация источников накачки напрямую влияют на эффективность лазера, выходную мощность и качество луча. Эффективное соединение, согласование длин волн и управление температурой имеют решающее значение для оптимизации производительности и продления срока службы лазера. Достижения в области технологии лазерных диодов продолжают улучшать производительность и надежность как волоконных, так и твердотельных лазеров, делая их более универсальными и экономически эффективными для широкого спектра применений.
- Требования к источнику накачки волоконных лазеров
Лазерные диодыкак источники насоса:Волоконные лазеры в основном используют лазерные диоды в качестве источника накачки из-за их эффективности, компактного размера и способности производить определенную длину волны света, которая соответствует спектру поглощения легированного волокна. Выбор длины волны лазерного диода имеет решающее значение; например, распространенным легирующим веществом в волоконных лазерах является иттербий (Yb), который имеет оптимальный пик поглощения около 976 нм. Поэтому лазерные диоды, излучающие на этой длине волны или около нее, предпочтительны для накачки волоконных лазеров, легированных Yb.
Конструкция волокна с двойной оболочкой:Для повышения эффективности поглощения света от лазерных диодов накачки волоконные лазеры часто используют конструкцию волокна с двойной оболочкой. Внутренний сердечник легирован активной средой лазера (например, Yb), в то время как внешний, более крупный слой оболочки направляет свет накачки. Сердцевина поглощает свет накачки и производит лазерное действие, в то время как оболочка позволяет большему количеству света накачки взаимодействовать с сердечником, повышая эффективность.
Согласование длин волн и эффективность связи: Эффективная накачка требует не только выбора лазерных диодов с соответствующей длиной волны, но и оптимизации эффективности связи между диодами и волокном. Это включает в себя тщательное выравнивание и использование оптических компонентов, таких как линзы и соединители, чтобы гарантировать, что максимальный свет накачки будет введен в сердцевину или оболочку волокна.
-Твердотельные лазерыТребования к источнику насоса
Оптическая накачка:Помимо лазерных диодов, оптическая накачка твердотельных лазеров (включая объемные лазеры, такие как Nd:YAG) может осуществляться с помощью импульсных ламп или дуговых ламп. Эти лампы излучают широкий спектр света, часть которого совпадает с полосами поглощения лазерной среды. Хотя этот метод менее эффективен, чем накачка лазерными диодами, он может обеспечивать очень высокую энергию импульса, что делает его пригодным для приложений, требующих высокой пиковой мощности.
Конфигурация источника насоса:Конфигурация источника накачки в твердотельных лазерах может существенно влиять на их производительность. Концевая и боковая накачка являются распространенными конфигурациями. Концевая накачка, при которой свет накачки направлен вдоль оптической оси лазерной среды, обеспечивает лучшее перекрытие между светом накачки и лазерной модой, что приводит к более высокой эффективности. Боковая накачка, хотя и потенциально менее эффективна, проще и может обеспечить более высокую общую энергию для стержней или пластин большого диаметра.
Управление тепловым режимом:Как волоконные, так и твердотельные лазеры нуждаются в эффективном тепловом управлении для управления теплом, выделяемым источниками накачки. В волоконных лазерах расширенная площадь поверхности волокна способствует рассеиванию тепла. В твердотельных лазерах системы охлаждения (например, водяное охлаждение) необходимы для поддержания стабильной работы и предотвращения термического линзирования или повреждения лазерной среды.
Время публикации: 28 февр. 2024 г.