Nagy teljesítményű szálas lézer rendszerösszetétele

Nagy teljesítményű szálas lézer rendszerösszetétele
1. Rendszer összetétele
A nagy teljesítményű szálas lézer négy részből áll: szivattyúforrásból, szivattyúkombinátorból, erősítőszálból és lézerkimeneti fejből.
1.1 Szivattyúforrás: Egyetlen lézerchip kimeneti teljesítménye mindössze 10 W ~ 50 W, és az igényeknek megfelelően 6 ~ 50 chipet integrálnak és csomagolnak; Nagyszámú chip esetén a térbeli nyalábkombináció és a polarizációs nyalábkombináció kombinálásával növelhető a teljesítmény. Egyetlen szivattyúforrás teljesítménye tíztől több száz wattig terjedhet, és a kilowatt szintű kimenet eléréséhez több mint 10 szivattyúforrást kell sorba kötni (például a Ruike lézer 11 szivattyúforrás kombinációját használja).
1.2 Szivattyúösszekötő: Száloptikai fúziós toldási technológiával előállított, több szivattyúmodul optikailag ugyanabba a szálba van összekapcsolva.
1.3 Erősítő szál: gyakran 30 méternél hosszabb, tekercseléssel rögzítik a hőelvezető lemezre, gyakran itterbiummal adalékolt kettős burkolatszerkezetet alkalmazva: 10-20 μm magátmérő, egymódusú/négymódusú hullámvezető, itterbiumionokkal adalékolva; A belső burkolat átmérője eléri a 400 μm-t, és többmódusú pumpáló fény továbbítására használják.
1.4 Lézerkimeneti fej: Felelős a végső lézerkimenetért, és szabványos interfészen keresztül csatlakoztatható a feldolgozó berendezésekhez.
2. Alapvető működési elv
2.1 Rezonátor optikai erősítéshez: két Bragg-rácsból (FBG) áll: a nagy visszaverődésű rács (visszaverődés>99%) a célhullámhosszúságú (például 1080 nm) fényt visszaveri az erősítőszálra; A kimenethez csatolt rács (visszaverődés 10%~50%) részben visszaverődik az oszcilláció fenntartása érdekében, részben pedig átereszti a fényt a kimenet létrehozása érdekében. A pumpáló fény gerjeszti az itterbiumionokat spontán emisszió létrehozásához, és a hullámhossz-követelményeknek megfelelő fotonok ismételten felerősödnek a rácsok között, végül stabil lézerkimenetet hozva létre.
2.2 A módusválasztás biztosítja a nyaláb minőségét: Egyrészt a kis átmérőjű magréteg hullámvezető-korlátozására támaszkodva csak az alapmódus alacsony veszteségű átvitele megengedett; másrészt az alapmódus és az erősítőközeg (itterbiumionok) közötti nagy átfedés, valamint a magasabb rendű módusok nagy veszteségi jellemzőinek kihasználásával, a magasabb rendű módusok további kiszűrésére szolgáló szálhajlítási tervezéssel kombinálva végső soron kiváló minőségű alapmódus kimenetet érnek el, amelynek M² értéke megközelíti az 1-et.