Nguyên lý hoạt động và đặc điểm của máy laser sợi quang

Máy Laser sợi Quang được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày. Vậy, Máy Laser sợi quang hoạt động như thế nào?

Ⅰ. Hồ Sơ của máy laser sợi quang

Máy Laser sợi quang là laser hồng ngoại trung bình có tiềm năng phát triển lớn với sợi quang làm vật liệu làm việc. Theo cơ chế phát xạ của nó, nó có thể được chia thành máy laser sợi pha tạp đất hiếm, laser hiệu ứng phi tuyến sợi, Máy Laser sợi đơn tần số, Laser sợi soliton, v. v. trong số đó, tạp chất đất hiếmMáy Laser sợi quangĐã rất trưởng thành, chẳng hạn như Bộ khuếch đại sợi pha tạp erbium đã được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền thông sợi quang. Máy Laser sợi quang công suất cao chủ yếu được sử dụng trong quân sự, xử lý Laser, y tế laser và các lĩnh vực khác.

Ⅱ. Các tính năng của máy laser sợi quang

1. Laser sợi quang dễ dàng đạt được hoạt động liên tục ở Mức bơm thấp.

2. Laser sợi quang có cấu trúc hình trụ, dễ dàng ghép nối với sợi quang để nhận ra các ứng dụng khác nhau.

3. Bước sóng bức xạ của laser sợi quang được xác định bởi dopant đất hiếm của vật liệu chủ và không được điều khiển bởi bước sóng của ánh sáng BƠM. Do đó, Diode Laser bước sóng ngắn tương ứng với phổ hấp thụ của ion đất hiếm có thể được sử dụng làm nguồn bơm để thu được đầu ra Laser Dải hồng ngoại trung bình.

4. laser sợi quang tương thích với các thiết bị sợi quang hiện tại, chẳng hạn như bộ điều biến, Bộ ghép nối, bộ phân cực, v. v., vì vậy nó có thể được chế tạo thành một hệ thống hoàn toàn bằng sợi quang.

5. Laser sợi quang có cấu trúc đơn giản, kích thước nhỏ, vận hành và bảo trì đơn giản và đáng tin cậy, và không yêu cầu các thiết bị phức tạp như Cấu trúc làm mát bằng nước trong hệ thống Laser trạng thái rắn bơm bán dẫn.

6. so với Laser bơm đèn, Laser sợi quang chỉ tiêu thụ khoảng 1% công suất của các hệ thống Laser bơm đèn, và hiệu quả cao hơn gấp đôi so với Laser trạng thái rắn bơm bán dẫn ND: Yag.

7. bởi vì sợi chỉ có thể truyền các chế độ không gian cơ bản, chất lượng chùm tia của laser sợi quang không bị ảnh hưởng bởi hoạt động của công suất laser, đặc biệt là laser sợi quang hai lớp công suất cao có ưu điểm là công suất đầu ra cao, diện tích tản nhiệt lớn và chất lượng chùm tia tốt. Và laser đầu ra có chất lượng chùm tia gần với giới hạn nhiễu xạ.

Ⅲ. Laser sợi quang hoạt động như thế nào?

Lấy Laser sợi pha tạp đất hiếm làm ví dụ, lõi sợi pha tạp với các ion đất hiếm được sử dụng làm phương tiện thu được, và sợi pha tạp được cố định trên hai gương để tạo thành một khoang cộng hưởng. Khi Laser bơm bán dẫn đi qua sợi quang, các ion đất hiếm trong sợi quang sẽ hấp thụ ánh sáng bơm và các Electron của chúng được kích thích đến mức năng lượng Laser cao hơn, nhận ra sự đảo ngược của hạt. Các hạt đảo ngược chuyển từ mức năng lượng cao sang trạng thái mặt đất dưới dạng bức xạ và ánh sáng laser đầu ra.