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Definición de diodo láser acoplado a fibra, principio de trabajo y longitud de onda típica
Un diodo láser acoplado a fibra es un dispositivo semiconductor que genera luz coherente, que luego se enfoca y se alinea precisamente para acoplarse en un cable de fibra óptica. El principio central implica el uso de corriente eléctrica para estimular el diodo, creando fotones a través de la emisión estimulada. Estos fotones se amplifican dentro del diodo, produciendo un haz láser. A través de un enfoque y alineación cuidadosos, este haz láser se dirige al núcleo de un cable de fibra óptica, donde se transmite con una pérdida mínima por reflexión interna total.
Rango de longitud de onda
La longitud de onda típica de un módulo de diodo láser acoplado a fibra puede variar ampliamente dependiendo de su aplicación prevista. En general, estos dispositivos pueden cubrir una amplia gama de longitudes de onda, que incluyen:
Espectro de luz visible:Que van desde aproximadamente 400 nm (violeta) a 700 nm (rojo). Estos a menudo se usan en aplicaciones que requieren luz visible para iluminación, visualización o detección.
Infrarrojo cercano (NIR):Que varía de aproximadamente 700 nm a 2500 nm. Las longitudes de onda NIR se usan comúnmente en telecomunicaciones, aplicaciones médicas y diversos procesos industriales.
Infrarrojo medio (Mir): Extendiendo más de 2500 nm, aunque menos común en los módulos de diodo láser acoplados a fibra estándar debido a las aplicaciones especializadas y los materiales de fibra requeridos.
Lumispot Tech ofrece el módulo de diodo láser acoplado a fibra con las longitudes de onda típicas de 525 nm, 790 nm, 792 nm, 808 nm, 878.6nm, 888nm, 915m y 976nm para conocer a varios clientes para conocer a varios clientes'necesidades de aplicación.
Típicopplications de láseres acoplados a fibra a diferentes longitudes de onda
Esta guía explora el papel fundamental de los diodos láser acoplados a fibra (LDS) en las tecnologías de fuente de bomba de avance y los métodos de bombeo óptico en varios sistemas láser. Al centrarnos en longitudes de onda específicas y sus aplicaciones, destacamos cómo estos diodos láser revolucionan el rendimiento y la utilidad de los láseres de fibra y de estado sólido.
Uso de láseres acoplados a fibra como fuentes de bomba para láseres de fibra
915 nm y 976 nm fibra LD acoplada como la fuente de la bomba para 1064 nm ~ 1080 nm láser de fibra.
Para los láseres de fibra que operan en el rango de 1064 nm a 1080 nm, los productos que utilizan longitudes de onda de 915 nm y 976 nm pueden servir como fuentes de bombas efectivas. Estos se emplean principalmente en aplicaciones como corte con láser y soldadura, revestimiento, procesamiento con láser, marcado y armamento láser de alta potencia. El proceso, conocido como bombeo directo, implica la fibra que absorbe la luz de la bomba y la emite directamente como salida láser a longitudes de onda como 1064 nm, 1070 nm y 1080 nm. Esta técnica de bombeo se usa ampliamente tanto en láseres de investigación como en láseres industriales convencionales.
Diodo láser acoplado de fibra con 940 nm como fuente de bomba de láser de fibra de 1550 nm
En el ámbito de los láseres de fibra de 1550 nm, los láseres acoplados a fibra con una longitud de onda de 940 nm se usan comúnmente como fuentes de bomba. Esta aplicación es particularmente valiosa en el campo de láser LiDAR.
Aplicaciones especiales de diodo láser acoplado a fibra con 790 nm
Los láseres acoplados a fibra a 790 nm no solo sirven como fuentes de bomba para láseres de fibra, sino que también son aplicables en láseres de estado sólido. Se utilizan principalmente como fuentes de bombas para láseres que operan cerca de la longitud de onda de 1920 nm, con aplicaciones primarias en contramedidas fotoeléctricas.
Aplicacionesde láseres acoplados a fibra como fuentes de bomba para láser de estado sólido
Para láseres de estado sólido que emiten entre 355 nm y 532 nm, los láseres acoplados a fibra con longitudes de onda de 808 nm, 880 nm, 878.6 nm y 888 nm son las opciones preferidas. Estos son ampliamente utilizados en la investigación científica y el desarrollo de láseres de estado sólido en el espectro violeta, azul y verde.
Aplicaciones directas de láseres de semiconductores
Las aplicaciones de láser de semiconductores directos abarcan salida directa, acoplamiento de lentes, integración de la placa de circuito e integración del sistema. Los láseres acoplados a fibra con longitudes de onda como 450nm, 525 nm, 650 nm, 790 nm, 808 nm y 915 nm se utilizan en varias aplicaciones, incluida la iluminación, la inspección ferroviaria, la visión mecánica y los sistemas de seguridad.
Requisitos para la fuente de la bomba de láseres de fibra y láseres de estado sólido.
Para una comprensión detallada de los requisitos de la fuente de la bomba para los láseres de fibra y los láseres de estado sólido, es esencial profundizar en los detalles de cómo operan estos láseres y el papel de las fuentes de la bomba en su funcionalidad. Aquí, ampliaremos la visión general inicial para cubrir las complejidades de los mecanismos de bombeo, los tipos de fuentes de bombas utilizadas y su impacto en el rendimiento del láser. La elección y la configuración de las fuentes de la bomba afectan directamente la eficiencia del láser, la potencia de salida y la calidad del haz. El acoplamiento eficiente, la coincidencia de longitud de onda y el manejo térmico son cruciales para optimizar el rendimiento y extender la vida útil del láser. Los avances en la tecnología de diodos láser continúan mejorando el rendimiento y la confiabilidad de los láseres de fibra y de estado sólido, lo que los hace más versátiles y rentables para una amplia gama de aplicaciones.
- Requisitos de fuente de la bomba láser de fibra
Diodos láserComo fuentes de bomba:Los láseres de fibra usan predominantemente diodos láser como fuente de bomba debido a su eficiencia, tamaño compacto y la capacidad de producir una longitud de onda específica de la luz que coincide con el espectro de absorción de la fibra dopada. La elección de la longitud de onda del diodo láser es crítica; Por ejemplo, un dopante común en los láseres de fibra es Ytterbium (YB), que tiene un pico de absorción óptimo de alrededor de 976 nm. Por lo tanto, se prefieren los diodos láser que emiten en o cerca de esta longitud de onda para bombear láseres de fibra dopados con YB.
Diseño de fibra de doble vestir:Para aumentar la eficiencia de la absorción de la luz de los diodos láser de la bomba, los láseres de fibra a menudo usan un diseño de fibra de doble vestir. El núcleo interno está dopado con el medio láser activo (p. Ej., Yb), mientras que la capa externa de revestimiento más grande guía la luz de la bomba. El núcleo absorbe la luz de la bomba y produce la acción del láser, mientras que el revestimiento permite una cantidad más significativa de luz de la bomba para interactuar con el núcleo, mejorando la eficiencia.
Eficiencia de coincidencia y acoplamiento de longitud de onda: El bombeo efectivo requiere no solo seleccionar diodos láser con la longitud de onda adecuada, sino también optimizar la eficiencia de acoplamiento entre los diodos y la fibra. Esto implica una alineación cuidadosa y el uso de componentes ópticos como lentes y acopladores para garantizar que se inyecte la máxima luz de la bomba en el núcleo de la fibra o el revestimiento.
-Láseres de estado sólidoRequisitos de fuente de bomba
Bombeo óptico:Además de los diodos láser, los láseres de estado sólido (incluidos los láseres a granel como ND: YAG) se pueden bombear ópticamente con lámparas de flash o lámparas de arco. Estas lámparas emiten un amplio espectro de luz, parte de las cuales coincide con las bandas de absorción del medio láser. Si bien es menos eficiente que el bombeo de diodos láser, este método puede proporcionar energías de pulso muy altas, por lo que es adecuada para aplicaciones que requieren una alta potencia máxima.
Configuración de la fuente de la bomba:La configuración de la fuente de la bomba en láseres de estado sólido puede afectar significativamente su rendimiento. La bomba final y la bomba lateral son configuraciones comunes. La bomba final, donde la luz de la bomba se dirige a lo largo del eje óptico del medio láser, ofrece una mejor superposición entre la luz de la bomba y el modo láser, lo que lleva a una mayor eficiencia. La bomba lateral, aunque potencialmente menos eficiente, es más simple y puede proporcionar una energía general más alta para varillas o losas de gran diámetro.
Gestión térmica:Tanto la fibra como los láseres de estado sólido necesitan una gestión térmica efectiva para manejar el calor generado por las fuentes de la bomba. En los láseres de fibra, la superficie extendida de la fibra ayuda a disipación de calor. En los láseres de estado sólido, los sistemas de enfriamiento (como el enfriamiento por agua) son necesarios para mantener un funcionamiento estable y evitar la lente térmica o el daño al medio láser.
Tiempo de publicación: 28 de febrero-2024