一、光纖雷射器
1.原理:
光纖通常是以SiO2為基質材料拉成的玻璃實體纖維,主要廣泛應用於光纖通訊,其導光原理就是光的全內反射機理。普通裸光纖一般由中心高折射率玻璃芯(芯徑一般為9-62.5um)、中間為低折射率矽玻璃包層(芯徑一般為125um)和最外部的加強樹脂塗層組成(見圖一)。
光纖可分為單模光纖和多模光纖。單模光纖:中心玻璃芯較細(直徑9um+0.5um),只能傳一種模式的光,其模間色散很小,具有自選模和限模的功能。多模光纖:中心玻璃芯較粗(50um+1um),可傳多種模式的光,但其模間色散較大,傳輸的光不純。
2.優點:
光纖雷射器具有體積小、能耗低、壽命長、穩定性高、免維護、多波段、綠色環保等特徵,它以優越的光束質量、穩定的性能、超高的光電轉換效率,贏得了眾多雷射業內人士的肯定。光纖雷射器以其超高的可靠性,卓越的光束質量,低廉的運行成本,為雷射加工行業建立了新的標準。
它增益介質長、耦合效率高、散熱好、結構簡單緊湊、使用靈活方便、輸出雷射光束質量好且輸出波長範圍寬(400~3400nm)。
1、高功率
高功率光纖雷射器都是雙包層光纖,泵浦光打到外包層上,能量被吸收,再部分轉換為雷射,因此包層的材料和結構對光纖雷射器的影響很大,目前各國已研製出各種形狀的光纖,有圓形的、D形的、矩形的、非穩腔形、梅花形、正方形、平面螺紋形等。
2、無需熱電冷卻器
這種大功率的寬面多模二極體可在很高的溫度下工作,只須簡單的風冷,成本低。
3、很寬的泵浦波長範圍
高功率的光纖雷射器內的活性包層光纖摻雜了鉺/鐿稀土元素,有一個寬且又平坦的光波吸收區(930-970nm),因此,泵浦二極體不需任何類型的波長穩定裝置
4、效率高
泵浦光多次橫穿過單模光纖纖芯,因此其利用率高。
5、高可靠性
1、採用杈纖直接熔接耦合進行側泵,一無需任何光學元件,二可避免損傷光纖端面,三是容易提高泵源的注入。
2、新穎的蜈蚣式側泵方式:光纖兩側生許多纖杈與LD尾纖直接熔接,從各個不同點進行單個泵浦,可避免強雷射單點引起的非線性效應和模式惡化。
3、採用多個高功率LD單管代替LD集成陣列作泵浦源,一可提高光源的模式,二是易於泵源的散熱提高壽命,三有利於維修更換。!q!lj,q)Pq7u
4、採用發光面很寬的LD(100-250us)作為泵源可大大降低LD發光點所承受的光功率密度提高其壽命,一般可達100,000小時。