Volg ons op sociale media voor snelle updates.
Definitie, werkingsprincipe en typische golflengte van een vezelgekoppelde laserdiode
Een glasvezelgekoppelde laserdiode is een halfgeleidercomponent die coherent licht genereert. Dit licht wordt vervolgens gefocusseerd en nauwkeurig uitgelijnd om in een glasvezelkabel te worden geleid. Het kernprincipe berust op het gebruik van elektrische stroom om de diode te stimuleren, waardoor fotonen ontstaan door gestimuleerde emissie. Deze fotonen worden in de diode versterkt, waardoor een laserstraal ontstaat. Door zorgvuldige focussering en uitlijning wordt deze laserstraal in de kern van een glasvezelkabel gericht, waar deze met minimaal verlies door totale interne reflectie wordt verzonden.
Golflengtebereik
De typische golflengte van een glasvezelgekoppelde laserdiode-module kan sterk variëren, afhankelijk van de beoogde toepassing. Over het algemeen kunnen deze apparaten een breed scala aan golflengten bestrijken, waaronder:
Zichtbaar lichtspectrum:Variërend van ongeveer 400 nm (violet) tot 700 nm (rood). Deze worden vaak gebruikt in toepassingen die zichtbaar licht vereisen voor verlichting, weergave of detectie.
Nabij-infrarood (NIR):Het golflengtebereik ligt tussen ongeveer 700 nm en 2500 nm. NIR-golflengten worden veel gebruikt in telecommunicatie, medische toepassingen en diverse industriële processen.
Midden-infrarood (MIR): Het bereik strekt zich uit tot voorbij 2500 nm, hoewel dit minder gebruikelijk is in standaard glasvezelgekoppelde laserdiode-modules vanwege de specialistische toepassingen en de benodigde glasvezelmaterialen.
Lumispot Tech biedt glasvezelgekoppelde laserdiode-modules met de typische golflengten van 525 nm, 790 nm, 792 nm, 808 nm, 878,6 nm, 888 nm, 915 nm en 976 nm om aan de uiteenlopende behoeften van klanten te voldoen.'toepassingsvereisten.
Typisch Aapplicaties van vezelgekoppelde lasers met verschillende golflengten
Deze gids onderzoekt de cruciale rol van vezelgekoppelde laserdiode's (LD's) bij de ontwikkeling van pompbrontechnologieën en optische pompmethoden in diverse lasersystemen. Door ons te richten op specifieke golflengten en hun toepassingen, laten we zien hoe deze laserdiode's de prestaties en bruikbaarheid van zowel vezel- als solid-state lasers revolutioneren.
Gebruik van glasvezelgekoppelde lasers als pompbronnen voor glasvezellasers
915nm en 976nm Fiber Coupled LD als pompbron voor 1064nm~1080nm fiberlaser.
Voor fiberlasers die werken in het golflengtebereik van 1064 nm tot 1080 nm, kunnen producten die gebruikmaken van golflengten van 915 nm en 976 nm dienen als effectieve pompbronnen. Deze worden voornamelijk gebruikt in toepassingen zoals lasersnijden en -lassen, bekleden, laserbewerking, markeren en krachtige laserwapens. Het proces, bekend als direct pompen, houdt in dat de fiber het pomplicht absorbeert en dit direct uitzendt als laserlicht met golflengten zoals 1064 nm, 1070 nm en 1080 nm. Deze pomptechniek wordt veelvuldig gebruikt in zowel onderzoekslasers als conventionele industriële lasers.
Vezelgekoppelde laserdiode met 940 nm als pomplichtbron voor een 1550 nm vezellaser
In het domein van 1550 nm vezellasers worden vezelgekoppelde lasers met een golflengte van 940 nm vaak gebruikt als pompbron. Deze toepassing is met name waardevol op het gebied van laser-LiDAR.
Speciale toepassingen van vezelgekoppelde laserdiode met 790 nm
Vezelgekoppelde lasers bij 790 nm dienen niet alleen als pompbronnen voor vezellasers, maar zijn ook toepasbaar in vastestoflasers. Ze worden voornamelijk gebruikt als pompbronnen voor lasers die werken rond de golflengte van 1920 nm, met name in foto-elektrische tegenmaatregelen.
Toepassingenvan vezelgekoppelde lasers als pompbronnen voor vastestoflasers
Voor solid-state lasers die emitteren tussen 355 nm en 532 nm, hebben vezelgekoppelde lasers met golflengten van 808 nm, 880 nm, 878,6 nm en 888 nm de voorkeur. Deze worden veelvuldig gebruikt in wetenschappelijk onderzoek en de ontwikkeling van solid-state lasers in het violette, blauwe en groene spectrum.
Directe toepassingen van halfgeleiderlasers
Directe halfgeleiderlasertoepassingen omvatten directe output, lenskoppeling, printplaatintegratie en systeemintegratie. Vezelgekoppelde lasers met golflengten zoals 450 nm, 525 nm, 650 nm, 790 nm, 808 nm en 915 nm worden gebruikt in diverse toepassingen, waaronder verlichting, spoorweginspectie, machinevisie en beveiligingssystemen.
Eisen voor de pompbron van fiberlasers en solid-state lasers.
Voor een gedetailleerd begrip van de vereisten voor de pompbron bij fiberlasers en solid-state lasers is het essentieel om de specifieke werking van deze lasers en de rol van de pompbron in hun functionaliteit te onderzoeken. In dit artikel gaan we dieper in op de complexiteit van pompmechanismen, de gebruikte pompbronnen en hun invloed op de laserprestaties. De keuze en configuratie van de pompbron hebben een directe invloed op de efficiëntie, het uitgangsvermogen en de straalkwaliteit van de laser. Efficiënte koppeling, golflengteaanpassing en thermisch beheer zijn cruciaal voor het optimaliseren van de prestaties en het verlengen van de levensduur van de laser. De vooruitgang in laserdiodetechnologie blijft de prestaties en betrouwbaarheid van zowel fiberlasers als solid-state lasers verbeteren, waardoor ze veelzijdiger en kosteneffectiever worden voor een breed scala aan toepassingen.
- Pompbronvereisten voor vezellasers
Laserdiodesals pompbronnen:Vezellasers gebruiken voornamelijk laserdiode als pompbron vanwege hun efficiëntie, compacte formaat en het vermogen om een specifieke golflengte te produceren die overeenkomt met het absorptiespectrum van de gedoteerde vezel. De keuze van de golflengte van de laserdiode is cruciaal; een veelgebruikt doteringsmiddel in vezellasers is bijvoorbeeld ytterbium (Yb), dat een optimale absorptiepiek heeft rond 976 nm. Daarom hebben laserdiode die op of nabij deze golflengte uitzenden de voorkeur voor het aandrijven van met Yb gedoteerde vezellasers.
Dubbelwandig vezelontwerp:Om de efficiëntie van de lichtabsorptie door de pomplaserdiodes te verhogen, maken fiberlasers vaak gebruik van een dubbelwandige vezelconstructie. De binnenkern is gedoteerd met het actieve lasermedium (bijvoorbeeld Yb), terwijl de buitenste, grotere bekledingslaag het pomplicht geleidt. De kern absorbeert het pomplicht en produceert de laserwerking, terwijl de bekleding ervoor zorgt dat een aanzienlijk grotere hoeveelheid pomplicht met de kern kan interageren, waardoor de efficiëntie wordt verhoogd.
Golflengteaanpassing en koppelingsrendementEffectief pompen vereist niet alleen het selecteren van laserdiode met de juiste golflengte, maar ook het optimaliseren van de koppelingsefficiëntie tussen de diode en de vezel. Dit houdt in dat er zorgvuldige uitlijning en het gebruik van optische componenten zoals lenzen en koppelaars nodig zijn om ervoor te zorgen dat er maximaal pomplicht in de vezelkern of -mantel wordt geïnjecteerd.
-VastestoflasersPompbronvereisten
Optische pomping:Naast laser diodes kunnen solid-state lasers (waaronder bulk lasers zoals Nd:YAG) optisch gepompt worden met flitslampen of booglampen. Deze lampen zenden een breed spectrum aan licht uit, waarvan een deel overeenkomt met de absorptiebanden van het lasermedium. Hoewel deze methode minder efficiënt is dan pompen met laser diodes, kan ze zeer hoge pulsenergieën leveren, waardoor ze geschikt is voor toepassingen die een hoog piekvermogen vereisen.
Pompbronconfiguratie:De configuratie van de pompbron in solid-state lasers kan een aanzienlijke invloed hebben op hun prestaties. Eindpompen en zijpompen zijn veelvoorkomende configuraties. Bij eindpompen, waarbij het pomplicht langs de optische as van het lasermedium wordt gericht, is er een betere overlap tussen het pomplicht en de lasermodus, wat leidt tot een hogere efficiëntie. Zijpompen is potentieel minder efficiënt, maar is eenvoudiger en kan een hogere totale energie leveren voor staven of platen met een grote diameter.
Thermisch beheer:Zowel fiberlasers als solid-state lasers vereisen effectief thermisch beheer om de warmte die door de pompbronnen wordt gegenereerd, af te voeren. Bij fiberlasers helpt het grote oppervlak van de vezel bij de warmteafvoer. Bij solid-state lasers zijn koelsystemen (zoals waterkoeling) noodzakelijk om een stabiele werking te garanderen en thermische lensvorming of schade aan het lasermedium te voorkomen.
Geplaatst op: 28 februari 2024