Yüksek güçlü fiber lazerin sistem bileşimi

Yüksek güçlü fiber lazerin sistem bileşimi
1. Sistem bileşimi
Yüksek güçlü fiber lazer dört parçadan oluşur: pompa kaynağı, pompa birleştirici, kazanç fiberi ve lazer çıkış başlığı.
1.1 Pompa Kaynağı: Tek bir lazer yongasının çıkış gücü yalnızca 10W~50W'tır ve talebe göre 6~50 yonga entegre edilip paketlenir; eğer çok sayıda yonga varsa, gücü artırmak için uzamsal ışın birleştirme ve polarizasyon ışın birleştirme yöntemleri birleştirilir. Tek bir pompa kaynağının gücü onlarca ila yüzlerce watt arasında değişir ve kilovat seviyesinde çıkış elde etmek için 10'dan fazla pompa kaynağının seri bağlanması gerekir (örneğin, 11 pompa kaynağının birleştirilmesiyle elde edilen Ruike lazeri gibi).
1.2 Pompa birleştirici: Fiber füzyon ekleme teknolojisiyle üretilen bu birleştiricide, birden fazla pompa modülü aynı fibere optik olarak bağlanır.
1.3 Kazanç fiberi: Genellikle 30 metreyi aşan uzunlukta olup, ısı dağıtım plakasına sarılarak sabitlenir ve genellikle iterbiyum katkılı çift katmanlı yapı kullanılır: çekirdek çapı 10-20 μm, tek modlu/çok modlu dalga kılavuzu, iterbiyum iyonlarıyla katkılanmıştır; iç katman çapı 400 μm'ye ulaşır ve çok modlu pompa ışığının iletimi için kullanılır.
1.4 Lazer Çıkış Başlığı: Son lazer çıkışından sorumludur ve standart bir arayüz aracılığıyla işleme ekipmanına bağlanabilir.
2. Temel çalışma prensibi
2.1 Optik yükseltme için rezonatör: bir çift fiber Bragg ızgarasından (FBG) oluşur: yüksek yansımalı bir ızgara (%99'dan fazla yansıma), hedef dalga boyundaki (örneğin 1080 nm) ışığı kazanç fiberine geri yansıtır; Çıkış kuplajlı ızgara (%10~%50 yansıma), salınımı sürdürmek için kısmen yansıtır ve kısmen de çıkış oluşturmak için iletir. Pompa ışığı, iterbiyum iyonlarını uyararak kendiliğinden emisyon üretir ve dalga boyu gereksinimlerini karşılayan fotonlar, ızgaralar arasında tekrar tekrar yükseltilerek nihayetinde kararlı bir lazer çıkışı oluşturur.
2.2 Mod seçimi ışın kalitesini sağlar: Bir yandan, küçük çaplı çekirdek katmanının dalga kılavuzu sınırlamasına dayanarak, yalnızca temel modun düşük kayıplı iletimine izin verilir; diğer yandan, temel mod ile kazanç ortamı (itterbiyum iyonları) arasındaki yüksek örtüşmenin yanı sıra, daha yüksek dereceli modların yüksek kayıp özelliklerinden yararlanılarak ve daha yüksek dereceli modları daha da filtrelemek için fiber bükme tasarımıyla birleştirilerek, nihayetinde M²'si 1'e yaklaşan yüksek kaliteli temel mod çıkışı elde edilir.