Prinzip und Entwicklungs perspektive von Faserlaser

FaserlaserDie Technologie zeigt breite Anwendungs aussichten und große technische Vorteile im Multiplexing-Glasfaser kommunikation system für Wellenlängen mit hoher Geschwindigkeit und großer Kapazität, in der hochpräzisen Faser erfassungs technologie und im Hoch leistungs laser. Die Forschung der optischen Faser technologie wurde von allen Ländern der Welt immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt, und sein Anwendungs bereich hat sich schnell vom ausgereiftes ten Glasfaser kommunikation netzwerk auf andere breitere Laser anwendungs felder ausgeweitet.

Klassifizierung von optischen Faserlasern

Arten von optischen Fasern, Faserlaser können unterteilt werden in: Kristall faserlaser. Das Arbeits material ist Laser kristall faser, haupt sächlich Rubin-Einkristall-Faserlaser und Nd3 +:YAG-Einkristall-Faserlaser. Nichtlinearer optischer Faserlaser. Es gibt haupt sächlich stimulierte Raman-Streu faserlaser und stimulierte Brillouin-Streu faserlaser. Seltene Erde dotierter Faserlaser. Das Matrix material der Faser ist Glas, und der Faserlaser wird durch Dotieren von Seltenerd ionen in die Faser hergestellt, um sie zu aktivieren. Kunststoff faser laser. Ein Faserlaser wird durch Dotieren von Laser farbstoff in den Kern oder Verkleidung von optischen Kunststoff fasern hergestellt.

Arbeits prinzip des optischen Faser lasers

Die Struktur des Faserlasers ist die gleiche wie bei herkömmlichen Fest-und Gas lasern. Die optische Faser besteht im Wesentlichen aus drei Grundelementen: Pumpen quelle, Verstärkungs medium und Resonanz hohlraum. Im Allgemeinen Hoch leistungsHalbleiter laser(LD) wird als Pumpen quelle verwendet, und das Verstärkungs medium ist eine dotierte Seltenerd faser oder eine gewöhnliche nichtlineare Faser. Der Resonanz hohlraum kann aus optischen Rückkopplung elementen wie Faser gitter oder verschiedenen Ring resonanz hohlräumen bestehen. Das Pump licht wird durch ein geeignetes optisches System in die Verstärkungs faser ein gekoppelt. Nach Absorption des Pump lichts bildet die Verstärkungs faser eine Partikel zahlen inversion oder eine nichtlineare Verstärkung, und das durch spontane Emission erzeugte spontane Emissions licht wird einer stimulierten Verstärkung und Modus auswahl des Resonanz hohlraums unterzogen. und schließlich wird eine stabile Laser leistung gebildet.

Vorteile von Faserlaser

Als Vertreter der Laser technologie der dritten Generation hat optische Faser die folgenden Vorteile: Erstens, die Vorteile der Miniatur isierung und Intensiv ierung durch die niedrigen Herstellungs kosten gebracht, Ausgereifte Technologie und die Flexibilität der Glasfaser; Zweitens benötigt die Glasfaser nicht die strenge Phasen anpassung des einfallenden Pumpen lichts wie Kristall, der fällig istAuf das breite Absorptions band, das durch die ungleich mäßige Verbreiter ung verursacht wird, die durch die Stark-Spaltung des Glass ub strats verursacht wird. Drittens hat das Glas material ein extrem geringes Volumen-Flächen-Verhältnis, eine schnelle Wärme ableitung und einen geringen Verlust, so dass die Umwandlung effizienz hoch und die Lasers ch welle niedrig ist. Viertens gibt es viele Ausgangs laser wellenlängen: Dies liegt daran, dass die Energien iveaus von Seltenerd ionen sehr reich sind und es viele Arten von Seltenerd ionen gibt. Fünftens, Abstimm barkeit: aufgrund des breiten Energien iveaus von Seltenerd ionen und des breiten Fluoreszenz spektrums von Glasfasern. Sechstens, da es keine optische Linse im Resonanz hohlraum des Faserlasers gibt, hat es die Vorteile einer anpassungs freien, wartungsfreien und hohen Stabilität, die von herkömmlichen Lasern nicht erreicht wird. Siebtens wird die optische Faser exportiert, so dass der Laser leicht für verschiedene mehr dimensionale und willkürliche Raum verarbeitung anwendungen kompetent sein kann, und das Design des mechanischen Systems wird sehr einfach. Achte, seien Sie in rauen Arbeits umgebungen kompetent und haben eine hohe Toleranz für Staub, Schock, Aufprall, Feuchtigkeit und Temperatur. Neunte, es gibt keine Notwendigkeit für die thermo elektrische Kühlung und Wasser kühlung, nur einfache Luftkühlung. Zehnte, hohe elektro optische Effizienz: Die umfassende elektro optische Effizienz beträgt mehr als 20%, was den Strom verbrauch und die Betriebs kosten erheblich ein spart. Der elfte, derzeit komme rzialisierte Faserlaser mit hoher Leistung beträgt sechs Kilowatt.

Entwicklungs perspektive von Faserlaser

Der Entwicklungs trend von Faserlasern in der Zukunft wird sich im Folgenden widerspiegelnAspekte: Erstens, Verbesserung der Leistung von Faserlasern: zum Beispiel Verbesserung der Ausgangs leistung und Umwandlung effizienz, Optimierung der Strahl qualität, Verkürzung der Länge der Verstärkungs faser, die Stabilität des Systems verbessern und kompakter machen, Die oben genannten Ziele werden im Mittelpunkt der zukünftigen Forschung auf dem Gebiet der Faserlaser stehen; Zweitens die Entwicklung eines neuen Faserlaser typs: Im Zeitbereich, der ultrakurze puls modus verriegelte Faserlaser mit kleinerem Arbeits zyklus war schon immer ein Forschungs-Hotspot im Laser feld. Hochleistungs-Femto sekunden puls faserlaser war schon immer ein langfristiges Ziel. Der Durchbruch auf diesem Gebiet kann nicht nur eine ideale Lichtquelle für das Multiplexing der optischen Kommunikation szeit (OTDM) zur Verfügung stellen, sondern auch die Entwicklung der Laser bearbeitung effektiv fördern. Laser markierung und Laser verschlüsse lung und andere verwandte Branchen. Im Frequenz bereich wird abstimm barer Faserlaser mit Breitband ausgang zu einem Forschungs-Hotspot. Es kann vorausgesagt werden, dass sich Faserlaser mit der Verbesserung verwandter Technologien in einem breiteren Bereich entwickeln und eine neue Generation von Lichtquellen werden können, um Festkörper laser und Halbleiter laser zu ersetzen. Bildung einer neuen Industrie.