Tehnologija snopa vlakana poboljšava snagu i svjetlinu plavog poluprovodničkog lasera

Tehnologija snopa vlakana poboljšava snagu i svjetlinuplavi poluprovodnički laser

Oblikovanje snopa korištenjem iste ili slične talasne dužinelaserJedinica je osnova kombinacije više laserskih snopova različitih talasnih dužina. Među njima, prostorno povezivanje snopa je slaganje više laserskih snopova u prostoru radi povećanja snage, ali može uzrokovati smanjenje kvaliteta snopa. Korištenjem linearne polarizacije karakteristične zapoluprovodnički laser, snaga dva snopa čiji je smjer vibracije okomit jedan na drugi može se povećati za gotovo dva puta, dok kvalitet snopa ostaje nepromijenjen. Snop vlakana je uređaj za snop vlakana pripremljen na bazi konusno spojenog snopa vlakana (TFB). Radi se o snopu optičkih vlakana koji se skine sa sloja premaza, a zatim se oni slože na određeni način, zagriju na visokoj temperaturi da se otopi, dok se snop optičkih vlakana isteže u suprotnom smjeru, područje zagrijavanja optičkih vlakana se topi u spojeni konusni snop optičkih vlakana. Nakon rezanja struka konusa, izlazni kraj konusa se spaja sa izlaznim vlaknom. Tehnologija snopa vlakana može kombinovati više pojedinačnih snopova vlakana u snop velikog promjera, čime se postiže veći prijenos optičke snage. Slika 1 je shematski dijagramplavi lasertehnologija vlakana.

Tehnika kombinovanja spektralnih snopova koristi disperzivni element na jednom čipu za simultano kombinovanje više laserskih snopova sa intervalima talasnih dužina i do 0,1 nm. Višestruki laserski snopovi različitih talasnih dužina padaju na disperzivni element pod različitim uglovima, preklapaju se na elementu, a zatim se difraktuju i emituju u istom smjeru pod djelovanjem disperzije, tako da se kombinovani laserski snop preklapa u bliskom i dalekom polju, snaga je jednaka zbiru jediničnih snopova, a kvalitet snopa je konzistentan. Da bi se ostvarila kombinacija spektralnih snopova sa uskim razmakom, difrakcijska rešetka sa jakom disperzijom se obično koristi kao element za kombinovanje snopa ili površinska rešetka u kombinaciji sa režimom povratne sprege vanjskog ogledala, bez nezavisne kontrole spektra laserske jedinice, smanjujući poteškoće i troškove.

Plavi laser i njegov kompozitni izvor svjetlosti s infracrvenim laserom široko se koriste u području zavarivanja obojenih metala i aditivne proizvodnje, poboljšavajući efikasnost pretvorbe energije i stabilnost proizvodnog procesa. Stopa apsorpcije plavog lasera za obojene metale povećava se nekoliko puta do desetaka puta u odnosu na lasere bliske infracrvene valne duljine, a također do određene mjere poboljšava titan, nikl, željezo i druge metale. Plavi laseri velike snage predvodit će transformaciju laserske proizvodnje, a poboljšanje svjetline i smanjenje troškova su budući trend razvoja. Aditivna proizvodnja, oblaganje i zavarivanje obojenih metala bit će šire korišteni.

U fazi niskog plavog sjaja i visoke cijene, kompozitni izvor svjetlosti plavog lasera i bliskog infracrvenog lasera može značajno poboljšati efikasnost konverzije energije postojećih izvora svjetlosti i stabilnost proizvodnog procesa pod pretpostavkom kontrolisanih troškova. Od velikog je značaja razvoj tehnologije kombinovanja spektralnog snopa, rješavanje inženjerskih problema i kombinovanje tehnologije laserskih jedinica visokog sjaja kako bi se ostvario kilovatni plavi poluprovodnički laserski izvor visokog sjaja, te istraživanje novih tehnologija kombinovanja snopa. S povećanjem snage i sjaja lasera, bilo kao direktni ili indirektni izvor svjetlosti, plavi laser će biti važan u oblasti nacionalne odbrane i industrije.