Подпишитесь на наши социальные сети, чтобы получать быстрые публикации
Определение оптоволоконного лазерного диода, принцип работы и типичная длина волны
Лазерный диод с оптоволокном — это полупроводниковое устройство, генерирующее когерентный свет, который затем фокусируется и точно выравнивается для подключения к оптоволоконному кабелю. Основной принцип заключается в использовании электрического тока для стимуляции диода, создавая фотоны посредством стимулированного излучения. Эти фотоны усиливаются внутри диода, создавая лазерный луч. Благодаря тщательной фокусировке и выравниванию этот лазерный луч направляется в сердцевину оптоволоконного кабеля, где он передается с минимальными потерями из-за полного внутреннего отражения.
Диапазон длин волн
Типичная длина волны модуля лазерного диода с оптоволокном может широко варьироваться в зависимости от его предполагаемого применения. Как правило, эти устройства могут охватывать широкий диапазон длин волн, в том числе:
Видимый световой спектр:В диапазоне от примерно 400 нм (фиолетовый) до 700 нм (красный). Они часто используются в приложениях, требующих видимого света для освещения, отображения или измерения.
Ближний инфракрасный диапазон (NIR):В пределах примерно от 700 нм до 2500 нм. Длины волн ближнего ИК-диапазона обычно используются в телекоммуникациях, медицине и различных промышленных процессах.
Средний инфракрасный диапазон (МИР): Выход за пределы 2500 нм, хотя и менее распространен в стандартных модулях лазерных диодов с оптоволокном из-за необходимости применения специализированных приложений и волоконных материалов.
Lumispot Tech предлагает оптоволоконный лазерный диодный модуль с типичными длинами волн 525, 790, 792, 808, 878,6, 888, 915 и 976 нм для удовлетворения потребностей различных клиентов.'потребности приложения.
Типичный Азаявлениеs оптоволоконных лазеров на разных длинах волн
В этом руководстве рассматривается ключевая роль оптоволоконных лазерных диодов (ЛД) в развитии технологий источников накачки и методов оптической накачки в различных лазерных системах. Сосредоточив внимание на конкретных длинах волн и их применении, мы подчеркиваем, как эти лазерные диоды революционизируют производительность и полезность как волоконных, так и твердотельных лазеров.
Использование волоконных лазеров в качестве источников накачки волоконных лазеров
915 нм и 976 нм с оптоволоконной связью LD в качестве источника накачки для волоконного лазера 1064–1080 нм.
Для волоконных лазеров, работающих в диапазоне 1064–1080 нм, продукты, использующие длины волн 915 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 создание мощного лазерного оружия. Процесс, известный как прямая накачка, включает в себя волокно, поглощающее свет накачки и непосредственно излучающее его в виде лазера на длинах волн, таких как 1064 нм, 1070 нм и 1080 нм. Этот метод накачки широко используется как в исследовательских, так и в обычных промышленных лазерах.
Волоконный лазерный диод с длиной волны 940 нм в качестве источника накачки волоконного лазера с длиной волны 1550 нм.
В области волоконных лазеров с длиной волны 1550 нм в качестве источников накачки обычно используются волоконно-связанные лазеры с длиной волны 940 нм. Это приложение особенно ценно в области лазерных LiDAR.
Специальные применения волоконно-оптического лазерного диода с длиной волны 790 нм
Волоконные лазеры на длине волны 790 нм служат не только источниками накачки для волоконных лазеров, но также применимы в твердотельных лазерах. В основном они используются в качестве источников накачки для лазеров, работающих с длиной волны около 1920 нм, и в основном применяются в фотоэлектрических средствах противодействия.
Приложенияоптоволоконных лазеров как источников накачки твердотельных лазеров
Для твердотельных лазеров с длиной волны излучения от 355 до 532 нм предпочтительными являются оптоволоконные лазеры с длинами волн 808, 880, 878,6 и 888 нм. Они широко используются в научных исследованиях и разработке твердотельных лазеров фиолетового, синего и зеленого спектра.
Прямое применение полупроводниковых лазеров
Приложения прямого полупроводникового лазера включают прямой выход, соединение линз, интеграцию печатных плат и системную интеграцию. Волоконные лазеры с такими длинами волн, как 450, 525, 650, 790, 808 и 915 нм, используются в различных приложениях, включая освещение, железнодорожный контроль, машинное зрение и системы безопасности.
Требования к источникам накачки волоконных и твердотельных лазеров.
Для детального понимания требований к источникам накачки для волоконных и твердотельных лазеров необходимо углубиться в особенности работы этих лазеров 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 температурным режимом имеют решающее значение для оптимизации производительности и продления срока службы лазера. Достижения в 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 диодыв качестве источников насоса:В волоконных лазерах в качестве источника накачки преимущественно используются лазерные диоды из-за их эффективности, компактных размеров и способности генерировать свет определенной длины волны, соответствующий спектру поглощения легированного волокна. Выбор длины волны лазерного диода имеет решающее значение; например, распространенной примесью в волоконных лазерах является иттербий (Yb), оптимальный пик поглощения которого составляет около 976 нм. Поэтому лазерные диоды, излучающие на этой длине волны или около нее, являются предпочтительными для накачки волоконных лазеров, легированных Yb.
Конструкция с двойным волокном:Чтобы повысить эффективность поглощения света лазерными диодами накачки, в волоконных лазерах часто используется конструкция волокна с двойной оболочкой. Внутренний сердечник легирован активной лазерной средой (например, Yb), а внешний, более крупный слой оболочки направляет свет накачки. Сердечник поглощает свет накачки и производит лазерное действие, в то время как оболочка позволяет более значительному 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 обеспечить максимальную подачу света накачки в сердцевину или оболочку волокна.
-Твердотельные лазерыТребования к источнику насоса
Оптическая накачка:Помимо лазерных диодов, твердотельные лазеры (включая объемные лазеры, такие как Nd:YAG) могут подвергаться оптической накачке с помощью ламп-вспышек или дуговых ламп. Эти лампы излучают широкий спектр света, часть которого соответствует полосам поглощения лазерной среды. Хотя этот метод менее эффективен, чем лазерная диодная накачка, он может обеспечить очень высокую энергию импульса, что делает его пригодным для применений, требующих высокой пиковой мощности.
Конфигурация источника насоса:Конфигурация источника накачки твердотельных лазеров может существенно повлиять на их характеристики. Концевая и боковая накачка являются распространенными конфигурациями. Конечная 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 откачка, хотя и потенциально менее эффективна, но проще и может обеспечить более высокую общую энергию для стержней или плит большого диаметра.
Термическое управление:Как волоконные, так и твердотельные лазеры нуждаются в эффективном управлении температурой, чтобы справиться с теплом, выделяемым источниками накачки. В волоконных лазерах увеличенная 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 февраля 2024 г.