Abonner på våre sosiale medier for raske innlegg
Definisjon, arbeidsprinsipp og typisk bølgelengde for fiberkoblet laserdiode
En fiberkoblet laserdiode er en halvlederenhet som genererer koherent lys, som deretter fokuseres og justeres nøyaktig for å kobles inn i en fiberoptisk kabel. Kjerneprinsippet innebærer å bruke elektrisk strøm for å stimulere dioden, og skape fotoner gjennom stimulert emisjon. Disse fotonene forsterkes inne i dioden og produserer en laserstråle. Gjennom nøye fokusering og justering rettes denne laserstrålen inn i kjernen av en fiberoptisk kabel, hvor den overføres med minimalt tap ved total intern refleksjon.
Bølgelengdeområde
Den typiske bølgelengden til en fiberkoblet laserdiodemodul kan variere mye avhengig av den tiltenkte bruken. Vanligvis kan disse enhetene dekke et bredt spekter av bølgelengder, inkludert:
Synlig lysspektrum:Fra omtrent 400 nm (fiolett) til 700 nm (rød). Disse brukes ofte i applikasjoner som krever synlig lys for belysning, visning eller registrering.
Nær-infrarød (NIR):NIR-bølgelengder brukes ofte i telekommunikasjon, medisinske applikasjoner og ulike industrielle prosesser, og varierer fra omtrent 700 nm til 2500 nm.
Midt-infrarød (MIR): Strekker seg utover 2500 nm, men mindre vanlig i standard fiberkoblede laserdiodemoduler på grunn av de spesialiserte applikasjonene og fibermaterialene som kreves.
Lumispot Tech tilbyr fiberkoblede laserdiodemoduler med typiske bølgelengder på 525 nm, 790 nm, 792 nm, 808 nm, 878,6 nm, 888 nm, 915 m og 976 nm for å møte ulike kunders behov.'applikasjonsbehov.
Typisk Aapplikasjons av fiberkoblede lasere ved forskjellige bølgelengder
Denne veiledningen utforsker den sentrale rollen til fiberkoblede laserdioder (LD-er) i utviklingen av pumpekildeteknologier og optiske pumpemetoder på tvers av ulike lasersystemer. Ved å fokusere på spesifikke bølgelengder og deres anvendelser, fremhever vi hvordan disse laserdiodene revolusjonerer ytelsen og nytten til både fiber- og faststofflasere.
Bruk av fiberkoblede lasere som pumpekilder for fiberlasere
915 nm og 976 nm fiberkoblet LD som pumpekilde for 1064 nm ~ 1080 nm fiberlaser.
For fiberlasere som opererer i området 1064 nm til 1080 nm, kan produkter som bruker bølgelengder på 915 nm og 976 nm tjene som effektive pumpekilder. Disse brukes primært i applikasjoner som laserskjæring og sveising, kledning, laserprosessering, merking og høyeffektslaservåpen. Prosessen, kjent som direkte pumping, innebærer at fiberen absorberer pumpelyset og sender det direkte ut som laserutgang ved bølgelengder som 1064 nm, 1070 nm og 1080 nm. Denne pumpeteknikken er mye brukt i både forskningslasere og konvensjonelle industrielle lasere.
Fiberkoblet laserdiode med 940 nm som pumpekilde for 1550 nm fiberlaser
Innenfor 1550 nm fiberlasere brukes ofte fiberkoblede lasere med en bølgelengde på 940 nm som pumpekilder. Denne applikasjonen er spesielt verdifull innen laser-LiDAR.
Klikk for mer informasjon om 1550nm pulserende fiberlaser (LiDAR-laserkilde) fra Lumispot Tech.
Spesielle bruksområder for fiberkoblet laserdiode med 790 nm
Fiberkoblede lasere ved 790 nm fungerer ikke bare som pumpekilder for fiberlasere, men kan også brukes i faststofflasere. De brukes hovedsakelig som pumpekilder for lasere som opererer nær bølgelengden 1920 nm, med primære anvendelser i fotoelektriske mottiltak.
Bruksområderav fiberkoblede lasere som pumpekilder for faststofflasere
For faststofflasere som sender ut stråling mellom 355 nm og 532 nm, er fiberkoblede lasere med bølgelengder på 808 nm, 880 nm, 878,6 nm og 888 nm de foretrukne valgene. Disse er mye brukt i vitenskapelig forskning og utvikling av faststofflasere i det fiolette, blå og grønne spekteret.
Direkte anvendelser av halvlederlasere
Direkte halvlederlaserapplikasjoner omfatter direkte utgang, linsekobling, kretskortintegrasjon og systemintegrasjon. Fiberkoblede lasere med bølgelengder som 450 nm, 525 nm, 650 nm, 790 nm, 808 nm og 915 nm brukes i ulike applikasjoner, inkludert belysning, jernbaneinspeksjon, maskinsyn og sikkerhetssystemer.
Krav til pumpekilde for fiberlasere og faststofflasere.
For en detaljert forståelse av kravene til pumpekilder for fiberlasere og faststofflasere, er det viktig å dykke ned i detaljene om hvordan disse laserne fungerer og hvilken rolle pumpekildene spiller i deres funksjonalitet. Her vil vi utdype den innledende oversikten for å dekke komplikasjonene ved pumpemekanismer, typene pumpekilder som brukes og deres innvirkning på laserens ytelse. Valg og konfigurasjon av pumpekilder påvirker direkte laserens effektivitet, utgangseffekt og strålekvalitet. Effektiv kobling, bølgelengdetilpasning og termisk styring er avgjørende for å optimalisere ytelsen og forlenge laserens levetid. Fremskritt innen laserdiodeteknologi fortsetter å forbedre ytelsen og påliteligheten til både fiber- og faststofflasere, noe som gjør dem mer allsidige og kostnadseffektive for et bredt spekter av bruksområder.
- Krav til pumpekilde for fiberlasere
Laserdiodersom pumpekilder:Fiberlasere bruker hovedsakelig laserdioder som pumpekilde på grunn av effektiviteten, den kompakte størrelsen og evnen til å produsere en spesifikk bølgelengde av lys som samsvarer med absorpsjonsspekteret til den dopede fiberen. Valget av laserdiodebølgelengde er kritisk; for eksempel er et vanlig dopant i fiberlasere ytterbium (Yb), som har en optimal absorpsjonstopp rundt 976 nm. Derfor er laserdioder som sender ut lys ved eller nær denne bølgelengden foretrukket for å pumpe Yb-dopede fiberlasere.
Dobbeltkledd fiberdesign:For å øke effektiviteten til lysabsorpsjonen fra pumpelaserdiodene bruker fiberlasere ofte en dobbeltkledd fiberdesign. Den indre kjernen er dopet med det aktive lasermediet (f.eks. Yb), mens det ytre, større kledningslaget styrer pumpelyset. Kjernen absorberer pumpelyset og produserer laservirkningen, mens kledningen tillater at en mer betydelig mengde pumpelys samhandler med kjernen, noe som forbedrer effektiviteten.
Bølgelengdetilpasning og koblingseffektivitetEffektiv pumping krever ikke bare valg av laserdioder med riktig bølgelengde, men også optimalisering av koblingseffektiviteten mellom diodene og fiberen. Dette innebærer nøye justering og bruk av optiske komponenter som linser og koblere for å sikre at maksimalt pumpelys injiseres i fiberkjernen eller kledningen.
-FaststofflasereKrav til pumpekilde
Optisk pumping:Foruten laserdioder kan faststofflasere (inkludert bulklasere som Nd:YAG) pumpes optisk med blitzlamper eller lysbuelamper. Disse lampene sender ut et bredt lysspekter, hvorav deler samsvarer med absorpsjonsbåndene til lasermediet. Selv om den er mindre effektiv enn laserdiodepumping, kan denne metoden gi svært høye pulsenergier, noe som gjør den egnet for applikasjoner som krever høy toppeffekt.
Konfigurasjon av pumpekilde:Konfigurasjonen av pumpekilden i faststofflasere kan påvirke ytelsen betydelig. Endepumping og sidepumping er vanlige konfigurasjoner. Endepumping, der pumpelyset rettes langs lasermediets optiske akse, gir bedre overlapping mellom pumpelyset og lasermodusen, noe som fører til høyere effektivitet. Sidepumping, selv om det potensielt er mindre effektivt, er enklere og kan gi høyere total energi for stenger eller plater med stor diameter.
Termisk styring:Både fiber- og faststofflasere trenger effektiv termisk styring for å håndtere varmen som genereres av pumpekildene. I fiberlasere bidrar fiberens utvidede overflateareal til varmespredning. I faststofflasere er kjølesystemer (som vannkjøling) nødvendige for å opprettholde stabil drift og forhindre termisk linsedannelse eller skade på lasermediet.
Publisert: 28. feb. 2024