Was ist ein Faserlaser?

1.Was ist ein Faserlaser?

Bei einem Faserlaser handelt es sich um eine Art Festkörperlaser mit einer mit Seltenerdelementen dotierten Glasfaser als Verstärkungsmedium, der sich durch eine hohe photoelektrische Umwandlungseffizienz, einen einfachen Aufbau und eine gute Strahlqualität auszeichnet. Es ist zum Mainstream der Lasertechnologieentwicklung und industriellen Anwendungen geworden. Aufgrund des geringen Platzbedarfs der Faser ist der Einsatz vielfältig und im Bereich der Herstellung und Verarbeitung von hoher Beanspruchung. Faserlaser verfügen über eine hohe Verarbeitungsanpassungsfähigkeit und können bei jeder Gelegenheit eingesetzt werden. Darüber hinaus ist die Strahlqualität besser, was die Kosten minimieren und die Effizienz für produzierende Unternehmen verbessern kann.

2. Eigenschaften des Faserlasers

(1) Die entsprechende leistungsstarke LD-Lichtquelle mit geringer Helligkeit im Absorptionsspektrum von Seltenerdelementen kann durch die doppelt ummantelte Faserstruktur gepumpt werden, um einen Single-Mode-Laser mit hoher Helligkeit auszugeben.

(2) Kompaktes und flexibles Design, hohe Umwandlungseffizienz, kann unter rauen Bedingungen arbeiten, mit gutem Kühlsystem.

(3) Erzeugt eine gute Strahlqualität, eine hohe Konversionseffizienz und einen niedrigen Schwellenwert.

(4) Die Laserleistung im 0,38-4-um-Band kann durch die Verwendung verschiedener Seltenerdelemente realisiert werden, und die Wellenlänge kann mit einem großen Abstimmbereich einfach ausgewählt und abgestimmt werden.

(5) Hohe Anpassung und gute Kopplung mit dem vorhandenen optischen Kommunikationssystem.

(6) Niedrige Kosten mit Glasfasergeräten und Glasfasern, wodurch die Strukturkosten erheblich gesenkt werden können.

3. Zusammensetzung und Prinzip

Wie andere Lasertypen besteht auch der Faserlaser aus drei Teilen: Verstärkungsmedium, Pumpquelle und Resonanzhohlraum. Als Verstärkungsmedium wird eine aktive Faser mit einem mit Seltenerdelementen dotierten Kern verwendet. Als Pumpquelle werden im Allgemeinen Halbleiterlaser verwendet. Der Resonanzhohlraum besteht im Allgemeinen aus Spiegeln, Faserendflächen, Faserringspiegeln oder Fasergittern. Der spezifische Arbeitsprozess ist wie folgt: Im Arbeitszustand absorbiert die aktive Faser (Verstärkungsfaser) die von der Pumpquelle bereitgestellte Energie, die durch den Resonanzhohlraum bestehend aus aktiver Faser und Fasergitter verstärkt wird, um den Ausgangslaser zu verstärken.

Samenquelle

Sie wird auch als Signalquelle bezeichnet und ist Gegenstand der Strahlungsverstärkung im Laserverstärkungssystem. Der Laser, der das Signal mit geringer Leistung liefert, wird als „Seed“ für das Verstärkungssystem verwendet, um entsprechend dem Zustand des „Seeds“ zu verstärken.

Aktive Faser

Aktive Fasern dienen als Verstärkungsmedium. Ihre Aufgabe besteht darin, das Pumplicht in Signallichtenergie umzuwandeln und so eine Verstärkung zu erreichen.

Passive optische Faser

Passive Fasern erfüllen hauptsächlich die Funktion der Lichtübertragung und sind nicht an der Wellenlängenumwandlung beteiligt. Im Faserlasersystem gibt es hauptsächlich Fasergitter, passive Anpassungsfasern im Faserisolator und passive Multimode-Energieübertragungsfasern mit großem Kerndurchmesser in den Laserenergieübertragungskomponenten. Derzeit können inländische Anbieter von Passivfaserprodukten grundsätzlich den Produktionsbedarf decken, nur eine kleine Anzahl passiver Fasern für Ultrahochleistungsprodukte muss noch auf importierte Fasern zurückgreifen.