Състав на системата на високомощен фибърен лазер

Състав на системата на високомощен фибърен лазер
1. Състав на системата
Високомощният фибърен лазер се състои от четири части: източник на помпа, комбиниращ помпи, усилващо влакно и изходна лазерна глава.
1.1 Източник на помпено захранване: Изходната мощност на един лазерен чип е само 10W~50W, като 6~50 чипа ще бъдат интегрирани и пакетирани според нуждите; Ако има голям брой чипове, ще се комбинират пространствено комбиниране на лъчи и поляризационно комбиниране на лъчи, за да се увеличи мощността. Мощността на един източник на помпено захранване варира от десетки до стотици ватове и за да се постигне киловатна мощност, е необходимо да се свържат последователно повече от 10 източника на помпено захранване (като например лазерът Ruike, използващ комбинация от 11 източника на помпено захранване).
1.2 Комбинатор на помпи: Произведен чрез технология за снаждане чрез сливане на влакна, множество помпени модули са оптично свързани в едно и също влакно.
1.3 Усилващо влакно: с дължина, често надвишаваща 30 метра, то ще бъде навито и фиксирано върху плочата за разсейване на топлината, често използвайки двойна обвивка, легирана с итербий: диаметър на сърцевината 10-20 μm, едномодов/малкомодов вълновод, легиран с итербиеви йони; диаметърът на вътрешната обвивка достига 400 μm и се използва за предаване на многомодова помпена светлина.
1.4 Лазерна изходна глава: Отговаря за крайния лазерен изход и може да бъде свързана към обработващо оборудване чрез стандартен интерфейс.
2. Основен принцип на работа
2.1 Резонатор за оптично усилване: съставен от двойка оптични решетки на Браг (FBG): решетка с високо отражение (отражателна способност > 99%) отразява светлината с целевата дължина на вълната (например 1080 nm) обратно към усилващото влакно; изходно свързана решетка (отражателна способност 10% ~ 50%) частично отразява, за да поддържа трептенето, и частично пропуска, за да формира изход. Помпената светлина възбужда итербиеви йони, за да произведе спонтанно излъчване, а фотоните, които отговарят на изискванията за дължина на вълната, се усилват многократно между решетките, като в крайна сметка формират стабилен лазерен изход.
2.2 Изборът на режим осигурява качество на лъча: От една страна, разчитайки на ограничението на вълновода на малкия диаметър на сърцевинния слой, се допуска само предаване с ниски загуби на основния режим; От друга страна, чрез използване на високото припокриване между основния режим и усилващата среда (итербиеви йони), както и характеристиките с високи загуби на режимите от по-висок порядък, комбинирани с дизайн на огъване на влакната за допълнително филтриране на режимите от по-висок порядък, в крайна сметка се постига висококачествен изход на основния режим с M², приближаващ се до 1.