光纖雷射器的優點
發佈時間:2021.07.15
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一、原理

光纖通常是以SiO2為基質資料拉成的玻璃實體纖維,主要廣泛應用於光纖通訊,其導光原理就是光的全內反射機理。普通裸光纖一般由中心高折射率玻璃芯、中間為低折射率矽玻璃包層和最外部的加强樹脂塗層組成。
光纖可分為單模光纖和多模光纖。單模光纖:中心玻璃芯較細,只能傳一種模式的光,其模間色散很小,具有自選模和限模的功能。多模光纖:中心玻璃芯較粗,可傳多種模式的光,但其模間色散較大,傳輸的光不純。



二、優點

光纖雷射器具有體積小、能耗低、壽命長、穩定性高、免維護、多波段、綠色環保等特徵,它以優越的光束質量、穩定的效能、超高的光電轉換效率,贏得了眾多雷射業內人士的肯定。
光纖雷射器以其超高的可靠性,卓越的光束質量,低廉的運行成本,為鐳射加工行業建立了新的標準。
它增益介質長、耦合效率高、散熱好、結構簡單緊湊、使用靈活方便、輸出雷射光束質量好且輸出波長範圍寬。

1.高功率光纖雷射器都是雙包層光纖,泵浦光打到外包層上,能量被吸收,再部分轉換為雷射,囙此包層的資料和結構對光纖雷射器的影響很大,現時各國已研製出各種形狀的光纖,有圓形的、D形的、矩形的、非穩腔形、梅花形、正方形、平面螺紋形等。
2.無需熱電冷卻器這種大功率的寬面多模二極體可在很高的溫度下工作,只需簡單的風冷,成本低。
3.很寬的泵浦波長範圍高功率的光纖雷射器內的活性包層光纖摻雜了鉺/鐿稀土元素,有一個寬且又平坦的光波吸收區,囙此,泵浦二極體不需任何類型的波長穩定裝置
4.效率高泵浦光多次橫穿過單模光纖纖芯,囙此其利用率高。
5.高可靠性,採用杈纖直接熔接耦合進行側泵,一無需任何光學元件,二可避免損傷光纖端面,三是容易提高泵源的注入。新穎的蜈蚣式側泵管道:光纖兩側生許多纖杈與LD尾纖直接熔接,
從各個不同點進行單個泵浦,可避免强雷射單點引起的非線性效應和模式惡化。


採用多個高功率LD單管代替LD集成陣列作泵浦源,

一可提高光源的模式,
二是易於泵源的散熱提高壽命,
三有利於維修更換。
採用發光面很寬的LD作為泵源可大大降低LD發光點所承受的光功率密度提高其壽命,一般可達100000小時。




三、應用

光纖雷射器只消耗相當於1%的燈泵雷射器所需電能,同時其效率是電晶體泵固體雷射器的兩倍以上。
更高的效率、更長的使用壽命、更少的維護結合起來使得光纖雷射器的擁有者的成本富有極强的吸引力。光纖雷射器在那些要求近紅外高光束質量的雷射器應用中大有用武之地。他們會對小的聚焦光斑、
高的功率密度有特殊的興趣,如案頭式的生產。一束100W的雷射輸出光斑可以被聚焦到5um那麼小,這相當於亮度是109W/cm2。
纖雷射器應用範圍非常廣泛,包括雷射光纖通訊、雷射空間遠距通訊、工業造船、汽車製造、鐳射雕刻、雷射打標、鐳射切割、印刷制輥、金屬非金屬鑽孔、切割、焊接、光纖雷射器可作為軍用雷射信標光源;
在海軍裝備中,光纖雷射器可用作對潜通訊、探測魚雷、量測海深、水下傳感及海基光控武器。軍事國防安全、醫療器械儀器設備、大型基礎建設等等。
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