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Prinzip und Entwicklungsaussicht auf Faserlaser

Anzahl Durchsuchen:0     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2022-07-19      Herkunft:Powered

Prinzip und Entwicklungsaussicht auf Faserlaser

Faserlaser Die Technologie zeigt umfassende Anwendungsaussichten und großartige technische Vorteile im Hochgeschwindigkeits-Multiplex-Kommunikationssystem und der Hochgeschwindigkeits-Wellenlängen-Wellenlänge, die Hochleistungs-Faser-Sensing-Technologie und Hochleistungslaser. Die Erforschung der optischen Fasertechnologie wurde von allen Ländern der Welt immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt, und sein Anwendungsfeld hat sich schnell vom ausgereiftesten Netzwerk für optische Glasfasern auf andere breitere Laseranwendungsfelder erweitert.

Klassifizierung von optischen Faserlasern450 nm 30 mW 3.5um Faser gekoppelte Laserdiodenmodule-Aimlaser (7)

Arten von optischen Fasern, Faserlaser können unterteilt werden in: Kristallfaserlaser. Das Arbeitsmaterial ist Laserkristallfaser, hauptsächlich Rubin -Einkristallfaserlaser und ND3+: YAG -Einkristallfaserlaser. Nichtlinearer optischer Faserlaser. Es gibt hauptsächlich stimulierte Raman -Streufaserlaser und stimulierte Brillouin -Streufaserlaser. Faserlaser aus Seltenerd. Das Matrixmaterial der Faser ist Glas, und der Faserlaser wird durch Dotieren von Seltenerdionen in die Faser hergestellt, um sie zu aktivieren. Plastikfaserlaser. Ein Faserlaser wird durch Dotieren von Laserfarbstoff in den Kern oder die Verkleidung von Kunststofffasern hergestellt.

Arbeitsprinzip des optischen Faserlasers

Die Struktur des Faserlasers ist die gleiche wie die von herkömmlichen Fest- und Gaslasern. Die optische Faser besteht im Grunde genommen aus drei Grundelementen: Pumpequelle, Gewinnmedium und Resonanzhöhle. Im Allgemeinen Hochleistungsstärke Halbleiterlaser (LD) wird als Pumpequelle verwendet, und das Verstärkungsmedium ist seltene Erdfaser oder gewöhnliche nichtlineare Faser. Die Resonanzhöhle kann aus optischen Rückkopplungselementen wie Fasergitter oder verschiedenen Ringresonanzhohen bestehen. Das Pumpenlicht wird durch ein geeignetes optisches System in die Gain -Faser gekoppelt. Nach dem Absorptieren des Pumpenlichts bildet die Verstärkungsfaser eine Partikelzahl -Inversion oder eine nichtlineare Verstärkung, und das durch spontane Emission erzeugte spontane Emissionslicht wird einer stimulierten Verstärkung und der Modusauswahl des Resonanzhohlraums ausgesetzt, und schließlich wird ein stabiler Laserausgang gebildet.

Vorteile des Faserlasers

Als Repräsentant der Lasertechnologie der dritten Generation hat die optische Faser die folgenden Vorteile: Erstens die Vorteile der Miniaturisierung und Intensivierung, die durch die niedrigen Herstellungskosten, die ausgereifte Technologie und die Flexibilität von Glasfasern erzielt werden. Zweitens benötigt die Glasfaser nicht die strenge Phasenanpassung des einfallenden Pumpenlichts wie Kristall, was fällig istHalbleiter-Laserdiodenmodule-Aimlaser auf das breite Absorptionsband, das durch die ungleiche Verbreiterung verursacht wird, die durch die Starkaufteilung des Glassubstrats verursacht wird. Drittens weist das Glasmaterial ein extrem geringes Verhältnis von Volumen, eine schnelle Wärmeableitung und einen geringen Verlust auf, sodass die Umwandlungseffizienz hoch und die Laserschwelle niedrig ist. Viertens gibt es viele Ausgangslaserwellenlängen: Dies liegt daran, dass die Energieniveaus von Seltenen erdionen sehr reich sind und es viele Arten von Seltenerdionen gibt; Fünftens Abstimmbarkeit: Aufgrund des großen Energieniveaus von Seltenerdionen und dem breiten Fluoreszenzspektrum von Glasfasern. Sechstens, da es in der Resonanzhöhle des Faserlasers keine optische Linse gibt, hat es die Vorteile einer anpassungsfreien, wartungsfreien und hohen Stabilität, die von herkömmlichen Lasern unübertroffen ist. Siebtens wird die optische Faser exportiert, so dass der Laser für verschiedene mehrdimensionale und willkürliche Raumverarbeitungsanwendungen leicht kompetent sein kann, und das Design des mechanischen Systems wird sehr einfach. Achtel, seien Sie in hartem Arbeitsumfeld kompetent und haben eine hohe Toleranz gegenüber Staub, Schock, Auswirkung, Luftfeuchtigkeit und Temperatur. Neunter, es besteht keine Notwendigkeit für thermoelektrische Kühlung und Wasserkühlung, nur einfache Luftkühlung. Zehntel, hohe elektrooptische Effizienz: Die umfassende elektrooptische Effizienz beträgt bis zu mehr als 20%, was den Stromverbrauch und die Betriebskosten erheblich spart. Der derzeit kommerzialisierte Faserlaser mit elften Hochleistungen beträgt sechs Kilowatt.

Entwicklungsaussicht auf Faserlaser

Der Entwicklungstrend von Faserlasern in Zukunft wird in den folgenden Aspekten widerspiegeln: Erstens, Verbesserung der Leistung von Faserlasern: Beispielsweise Verbesserung der Ausgangsleistung und Umwandlungseffizienz, Optimierung der Balkenqualität, Verkürzung der Länge der Gewinnfaser, Verbesserung Die Stabilität des Systems und die kompaktere Stabilität werden die oben genannten Ziele im Mittelpunkt der zukünftigen Forschung im Bereich der Faserlaser stehen. Zweitens war die Entwicklung einer neuen Art von Faserlaser: Im Zeitbereich war der Ultrashort-Impulsmodus-Faserlaser mit einem kleineren Arbeitszyklus schon immer ein Forschungs-Hotspot im Laserfeld. Hochleistungs-Femtosekunden-Pulsfaserlaser war schon immer ein langfristiges Ziel. Der Durchbruch in diesem Bereich kann nicht nur eine ideale Lichtquelle für die optische Kommunikationszeit Division Multiplexing (OTDM) liefern, sondern auch die Entwicklung der Laserverarbeitung, der Lasermarkierung und der Laserverschlüsselung und anderer verwandter Branchen effektiv fördern. Im Frequenzbereich wird ein abstimmbarer Faserlaser mit Breitbandausgang zu einem Forschungs -Hotspot. Es kann vorausgesagt werden, dass sich mit der Verbesserung verwandter Technologien Faserlaser in einem breiteren Bereich entwickeln und zu einer neuen Generation von Lichtquellen werden kann, um Festkörperlaser und Halbleiterlaser zu ersetzen und eine neue Branche zu bilden.

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