Systemsammansättning av högeffektsfiberlaser

Systemsammansättning av högeffektsfiberlaser
1. Systemkomposition
Högeffektsfiberlasern består av fyra delar: pumpkälla, pumpkombinator, förstärkningsfiber och laserutgångshuvud
1.1 Pumpkälla: Uteffekten för en enda lasermatris är endast 10W~50W, och 6~50 matriser kan integreras och paketeras enligt behov. Om det finns ett stort antal chip kommer spatial beam-kombination och polarisation beam-kombination att kombineras för att öka effekten. Effekten för en enda pumpkälla varierar från tiotals till hundratals watt, och för att uppnå en kilowattnivå måste mer än 10 pumpkällor seriekopplas (t.ex. Ruike-lasern som använder en kombination av 11 pumpkällor).
1.2 Pumpkombinator: Tillverkad med fiberfusionsskarvningsteknik är flera pumpmoduler optiskt kopplade till samma fiber.
1.3 Förstärkningsfiber: med en längd som ofta överstiger 30 meter, kommer den att lindas och fixeras på värmeavledningsplattan, ofta med hjälp av ytterbiumdopad dubbel mantelstruktur: kärndiameter 10-20 μm, single-mode/few-mode vågledare, dopad med ytterbiumjoner; Den inre manteldiametern når 400 μm och används för att sända multi-mode pumpljus.
1.4 Laserutgångshuvud: Ansvarar för den slutliga laserutgången och kan anslutas till bearbetningsutrustning via ett standardgränssnitt.
2. Kärnfunktion
2.1 Resonator för optisk förstärkning: bestående av ett par fiber Bragg-gitter (FBG): ett högreflektionsgitter (reflektivitet > 99 %) reflekterar ljus med målvåglängden (t.ex. 1080 nm) tillbaka till förstärkningsfibern; ett utgångskopplat gitter (reflektivitet 10 % ~ 50 %) reflekterar delvis för att bibehålla oscillationen och transmitterar delvis för att bilda utgång. Pumpljus exciterar ytterbiumjoner för att producera spontan emission, och fotoner som uppfyller våglängdskraven förstärks upprepade gånger mellan gittren, vilket slutligen bildar en stabil laserutgång.
2.2 Lägesval säkerställer strålkvalitet: Å ena sidan, beroende på vågledarbegränsningen i kärnlagret med liten diameter, tillåts endast lågförlustöverföring av grundläget; Å andra sidan, genom att utnyttja den höga överlappningen mellan grundläget och förstärkningsmediet (ytterbiumjoner), såväl som de höga förlustegenskaperna hos högre ordningslägen, i kombination med fiberböjningsdesign för att ytterligare filtrera bort högre ordningslägen, uppnås slutligen högkvalitativ grundlägesutgång med M² som närmar sig 1.