Tecnología láser de fibra
Láseres de fibra de alta potencia y su tecnología de bomba de revestimiento
La aparición de fibras de doble revestimiento es sin duda un gran avance en el campo de las fibras ópticas, que fabrica láseres de fibra de alta potencia y alta potencia La producción de amplificadores ópticos de alta potencia se hizo realidad. Desde que E Snitzer describió por primera vez los láseres de fibra bombeados por revestimiento en 1988, la tecnología de bombeo de revestimiento se ha utilizado ampliamente en láseres de fibra y amplificadores de fibra, convirtiéndose en la forma preferida de producir láseres de fibra de alta potencia.
La tecnología de bombeo de revestimiento consta de cuatro capas: ①núcleo de fibra; ②revestimiento interior; ③revestimiento exterior; Acoplar la luz de la bomba al revestimiento interior (el revestimiento interior generalmente adopta una estructura de forma especial, que incluye ovalada, cuadrada, en forma de flor de ciruelo, en forma de D y hexagonal, etc.), y la luz se transmite entre el revestimiento interior y el exterior. revestimiento (generalmente diseñado para ser circular) Se refleja hacia adelante y hacia atrás y pasa a través del núcleo de fibra monomodo varias veces y es absorbido por él. Esta estructura de fibra no requiere que la luz de bombeo sea un láser monomodo y puede bombear toda la longitud de la fibra. Por lo tanto, se puede utilizar una matriz de diodos láser multimodo de alta potencia como fuente de bombeo para acoplar indirectamente. Más del 70% de la energía de la bomba en el núcleo de fibra, mejorando en gran medida la eficiencia del bombeo.
Las características de la tecnología de bombas de revestimiento determinan el destacado rendimiento de este tipo de láser en los siguientes aspectos.
1. Alta potencia
Un grupo de módulos de diodos de bomba multimodo puede irradiar 100 vatios de potencia óptica. Se configuran varios diodos de bomba multimodo en paralelo, lo que permite el diseño. de láseres de fibra de salida de muy alta potencia.
2. No se requiere refrigerador termoeléctrico
Este diodo multimodo de área amplia y alta potencia puede funcionar a temperaturas muy altas y solo requiere refrigeración por aire simple y de bajo costo.
3. Rango de longitud de onda de bomba muy amplio
La fibra de revestimiento activo del láser de fibra de alta potencia está dopada con elementos de tierras raras de erbio/iterbio y tiene una absorción de ondas de luz amplia y plana. área (930-970 nm), por lo tanto, el diodo de la bomba no requiere ningún tipo de dispositivo de estabilización de longitud de onda
4 Alta eficiencia
La luz de la bomba atraviesa el modo único varias veces Fibra óptica núcleo, por lo que su tasa de utilización es alta.
5. Alta confiabilidad
Los diodos de bomba multimodo son mucho más estables que los diodos de bomba monomodo. Su superficie geométricamente amplia hace que la densidad de potencia óptica en la sección transversal del láser sea muy baja y la densidad de corriente a través de la superficie activa también lo sea. Como resultado, el diodo de la bomba tiene una vida operativa confiable de más de 1 millón de horas.
La tecnología para realizar láseres de fibra bombeados por revestimiento se puede resumir en tres categorías: bombeo de cavidad lineal de un solo extremo, bombeo de cavidad lineal de dos extremos y láseres de fibra de doble revestimiento de cavidad anular totalmente de fibra, con Diferentes características. Los láseres de fibra de doble revestimiento se pueden ampliar a partir de estos tres tipos básicos.
Un documento en OFC-2002 adoptó la estructura para lograr un nuevo láser de fibra bombeado para revestimiento con una potencia de salida de 3,8 W, un umbral de 1,7 W y una eficiencia de inclinación de hasta 85 [1]. . En términos de tecnología de productos, la empresa estadounidense IPG ha surgido como una nueva fuerza. Ha desarrollado un láser de fibra de doble revestimiento dopado con iterbio de 700 W y anunció que lanzará un láser de fibra de 2000 W.