Основная структураодномодовый волоконный лазер
Выдающиеся характеристики одномодового режимаволоконный лазерЭто обусловлено их точной внутренней конструкцией. Эффективная совместная работа всех компонентов является основой для достижения стабильного и высококачественного лазерного излучения.
Например, для зарядки легированного волокна используется лазер с длиной волны 976 нм и относительно высокой эффективностью электрооптического преобразования, а затем для направления заряженного легированного волокна на источник излучения с длиной волны 1064 нм и хорошим качеством пучка используется затравка, которая позволяет получить лазерный луч с большей энергией, генерирующий излучение с длиной волны 1064 нм. Чем выше требуемая энергия лазерного луча с длиной волны 1064 нм, тем больше мощность и количество источника накачки.
Подробное объяснение ключевых компонентов
Насос является источником энергии.лазеробычнополупроводниковый лазерДиод, длина волны излучения которого соответствует пику поглощения активной среды (например, для легированного иттербием волокна эта длина волны составляет 915 нм или 976 нм). Одномодовые лазеры требуют, чтобы источник накачки также обладал высокой пространственной когерентностью. Поэтому для обеспечения эффективного ввода света накачки в тонкое сердцевинное ядро одномодового волокна часто используются одномодовые волоконно-оптические лазерные диоды.
2. Усиливающие волокна являются основной средой для генерации лазерного излучения и обычно представляют собой кварцевые стеклянные волокна, легированные редкоземельными элементами. К распространенным легирующим ионам относятся иттербий (Yb³⁺), эрбий (Er³⁺), тулий (Tm³⁺) и др., которые соответствуют различным диапазонам выходных длин волн (например, 1064 нм, 1550 нм, 2 мкм и др.). Длина усиливающего волокна должна быть точно рассчитана для обеспечения полного поглощения накачивающего света при сохранении высокой эффективности оптооптического преобразования.
3. Наиболее распространенной формой реализации резонансного резонатора является пара волоконных брэгговских решеток. Решетка формируется путем облучения оптических волокон интерференционными полосами ультрафиолетового лазера, вызывающими постоянное периодическое изменение показателя преломления в их сердцевинных областях. Контролируя период и длину решетки, можно точно регулировать центральную длину волны и ширину полосы ее отражения. Эта полностью волоконно-оптическая структура резонансного резонатора не требует дискретных компонентов, таких как оптические линзы, что значительно повышает стабильность и помехоустойчивость системы.
4. Система коллимации выходного луча обычно располагается за выходной торцевой дифракционной решеткой. Ее функция заключается в преобразовании расходящегося лазерного излучения, испускаемого оптическим волокном, в коллимированный параллельный свет или в его дальнейшей фокусировке на рабочей поверхности. Эта система обычно включает самофокусирующиеся линзы или группы микроминиатюрных линз и имеет точную механическую конструкцию для обеспечения точности юстировки. Высококачественная оптическая конструкция позволяет эффективно уменьшить аберрации и обеспечить сохранение выходным лучом превосходного гауссова распределения.
Дата публикации: 25 ноября 2025 г.