Основната структура наедномодов влакнест лазер
Изключителната производителност на едномодовияфибърен лазерпроизтича от прецизния им дизайн на вътрешната структура. Ефективната съвместна работа между всички компоненти е основата за постигане на стабилен и висококачествен лазерен изход.
Например, за зареждане на легираното влакно се използва лазер с дължина на вълната 976 nm с относително висока ефективност на електрооптично преобразуване, а след това се използва начална светлина с дължина на вълната 1064 nm с добро качество на лъча, която насочва зареденото легирано влакно, за да освободи лазер с дължина на вълната 1064 nm с по-висока енергия. Колкото по-висока е необходимата лазерна енергия от 1064 nm, толкова по-голяма мощност и количество на помпата са необходими.
Подробно обяснение на ключовите компоненти
Източникът на помпата е източникът на енергия налазер, обикновенополупроводников лазердиод, чиято дължина на вълната на излъчване съвпада с пика на абсорбция на усилващата среда (например, влакно, легирано с итербий, съответства на дължина на вълната от 915 nm или 976 nm). Едномодовите лазери изискват източникът на помпена светлина също да има висока пространствена кохерентност. Следователно, често се използват едномодови лазерни диоди, свързани с влакна, за да се гарантира, че помпената светлина може да бъде ефективно инжектирана във фината сърцевина на едномодовото влакно.
2. Усилващите влакна са основната среда за генериране на лазери и обикновено са кварцови стъклени влакна, легирани с редкоземни елементи. Често срещани легирани йони включват итербий (Yb³⁺), ербий (Er³⁺), тулий (Tm³⁺) и др., които съответстват на различни изходни дължини на вълната (като 1064nm, 1550nm, 2μm и др.). Дължината на усилващото влакно трябва да бъде прецизно проектирана, за да се осигури пълно поглъщане на светлината на помпата, като същевременно се поддържа високоефективно опто-оптично преобразуване.
3. Най-често срещаната форма на реализация на резонансна кухина е двойката оптични решетки на Браг. Решетката се образува чрез излагане на оптични влакна на ултравиолетови лазерни интерферентни ресни, което причинява постоянна периодична промяна в показателя на пречупване на техните основни области. Чрез контролиране на периода и дължината на решетката, централната дължина на вълната и честотната лента на нейното отражение могат да бъдат прецизно контролирани. Тази напълно фиброзирана структура на резонансната кухина не изисква дискретни компоненти като оптични лещи, което значително подобрява стабилността и антиинтерферентните способности на системата.
4. Системата за колимация на изходния лъч обикновено се намира зад решетката на изходния край. Нейната функция е да преобразува разминаващия се лазер, излъчван от оптичното влакно, в колимирана паралелна светлина или да я фокусира допълнително върху работната повърхност. Тази система обикновено включва самофокусиращи лещи или микроминиатюрни групи лещи и използва прецизна механична структура, за да осигури точност на подравняване. Висококачественият оптичен дизайн може ефективно да намали аберациите и да гарантира, че изходният лъч поддържа отлично Гаусово разпределение.
Време на публикуване: 25 ноември 2025 г.