Технология волоконно-оптических жгутов повышает мощность и яркостьсиний полупроводниковый лазер
Формирование луча с использованием той же или близкой длины волнылазерединица является основой комбинации нескольких лазерных лучей с различными длинами волн. Среди них пространственное связывание лучей заключается в том, чтобы сложить несколько лазерных лучей в пространстве для увеличения мощности, но может привести к снижению качества луча. Используя линейную поляризационную характеристикуполупроводниковый лазер, мощность двух лучей, направление колебаний которых перпендикулярно друг другу, может быть увеличена почти вдвое, при этом качество луча остается неизменным. Волоконный жгутировщик — это волоконное устройство, изготовленное на основе Taper Fused Fiber Bundle (TFB). Он заключается в снятии с жгута слоя покрытия оптического волокна, а затем в его определённом порядке, нагревании при высокой температуре для его расплавления, при растягивании жгута оптического волокна в противоположном направлении, область нагрева оптического волокна расплавляется в сплавленный конусный жгут оптического волокна. После отрезания сужения конуса, сплавьте выходной конец конуса с выходным волокном. Технология жгутования волокон позволяет объединять несколько отдельных жгутов волокон в жгут большого диаметра, тем самым достигая более высокой передачи оптической мощности. На рисунке 1 представлена принципиальная схемасиний лазерволоконная технология.
Метод спектральной комбинации лучей использует одиночный диспергирующий элемент чипа для одновременного объединения нескольких лазерных лучей с интервалами длин волн до 0,1 нм. Несколько лазерных лучей с разными длинами волн падают на дисперсионный элемент под разными углами, перекрываются на элементе, а затем дифрагируют и выходят в одном направлении под действием дисперсии, так что объединенный лазерный луч перекрывает друг друга в ближнем и дальнем поле, мощность равна сумме единичных лучей, а качество луча является постоянным. Для того чтобы реализовать узкополосную спектральную комбинацию лучей, дифракционная решетка с сильной дисперсией обычно используется в качестве элемента комбинации лучей или поверхностная решетка в сочетании с режимом обратной связи внешнего зеркала без независимого управления спектром лазерного блока, что снижает сложность и стоимость.
Синий лазер и его композитный источник света с инфракрасным лазером широко используются в области сварки цветных металлов и аддитивного производства, повышая эффективность преобразования энергии и стабильность производственного процесса. Скорость поглощения синего лазера для цветных металлов увеличивается в несколько раз или в десятки раз, чем у лазеров с длиной волны ближнего инфракрасного диапазона, и он также улучшает титан, никель, железо и другие металлы в определенной степени. Высокомощные синие лазеры приведут к трансформации лазерного производства, а улучшение яркости и снижение затрат являются будущей тенденцией развития. Аддитивное производство, наплавка и сварка цветных металлов будут использоваться более широко.
На этапе низкой яркости синего и высокой стоимости композитный источник света синего лазера и ближнего инфракрасного лазера может значительно улучшить эффективность преобразования энергии существующих источников света и стабильность производственного процесса при условии контролируемой стоимости. Очень важно разработать технологию объединения спектрального луча, решить инженерные проблемы и объединить технологию блока лазера высокой яркости для реализации источника синего полупроводникового лазера высокой яркости мощностью в киловатт и исследовать новую технологию объединения лучей. С увеличением мощности и яркости лазера, будь то прямой или непрямой источник света, синий лазер будет иметь важное значение в области национальной обороны и промышленности.
Время публикации: 04 июня 2024 г.