La tecnologia del fascio di fibre migliora la potenza e la luminosità dilaser a semiconduttore blu
Modellazione del fascio utilizzando la stessa lunghezza d'onda o una lunghezza d'onda simile a quella dellaserL'unità è la base della combinazione di più fasci laser di diverse lunghezze d'onda. Tra questi, il bonding spaziale consiste nell'impilare più fasci laser nello spazio per aumentarne la potenza, ma può causare una diminuzione della qualità del fascio. Utilizzando la caratteristica di polarizzazione lineare dilaser a semiconduttoreLa potenza di due fasci di fibre ottiche, la cui direzione di vibrazione è perpendicolare tra loro, può essere aumentata di quasi il doppio, mantenendo invariata la qualità del fascio. Il bundling di fibre ottiche è un dispositivo in fibra ottica realizzato sulla base del Taper Fused Fiber Bundle (TFB). Il suo scopo è quello di rimuovere lo strato di rivestimento in fibra ottica da un fascio, di ricomporlo in un certo modo e di riscaldarlo ad alta temperatura per fonderlo. Allo stesso tempo, il fascio di fibre ottiche viene stirato nella direzione opposta, in modo che l'area di riscaldamento della fibra ottica si fonda in un fascio di fibre ottiche a cono fuso. Dopo aver tagliato la parte centrale del cono, l'estremità di uscita del cono viene fusa con una fibra di uscita. La tecnologia di raggruppamento delle fibre ottiche consente di combinare più fasci di fibre ottiche individuali in un fascio di grande diametro, ottenendo così una maggiore trasmissione di potenza ottica. La Figura 1 è lo schema dilaser blutecnologia della fibra.
La tecnica di combinazione del fascio spettrale utilizza un singolo elemento disperdente a chip per combinare simultaneamente più fasci laser con intervalli di lunghezza d'onda fino a 0,1 nm. Più fasci laser di diverse lunghezze d'onda incidono sull'elemento dispersivo con angoli diversi, si sovrappongono all'elemento e quindi si diffrangono ed emettono nella stessa direzione sotto l'azione della dispersione, in modo che il fascio laser combinato si sovrapponga l'un l'altro nel campo vicino e nel campo lontano, la potenza sia pari alla somma dei fasci unitari e la qualità del fascio sia costante. Per realizzare la combinazione del fascio spettrale a spaziatura stretta, si utilizza solitamente un reticolo di diffrazione con forte dispersione come elemento di combinazione del fascio, oppure un reticolo di superficie combinato con la modalità di feedback dello specchio esterno, senza controllo indipendente dello spettro dell'unità laser, riducendo la difficoltà e i costi.
Il laser blu e la sua sorgente luminosa composita con laser a infrarossi sono ampiamente utilizzati nel campo della saldatura di metalli non ferrosi e della produzione additiva, migliorando l'efficienza di conversione energetica e la stabilità del processo produttivo. Il tasso di assorbimento del laser blu per i metalli non ferrosi è aumentato da diverse a decine di volte rispetto a quello dei laser a lunghezza d'onda vicina all'infrarosso, e migliora anche in una certa misura la qualità di titanio, nichel, ferro e altri metalli. I laser blu ad alta potenza guideranno la trasformazione della produzione laser, e il miglioramento della luminosità e la riduzione dei costi sono le tendenze di sviluppo future. La produzione additiva, la placcatura e la saldatura di metalli non ferrosi saranno sempre più utilizzate.
In una fase di bassa luminosità blu e costi elevati, la sorgente luminosa composita di laser blu e laser nel vicino infrarosso può migliorare significativamente l'efficienza di conversione energetica delle sorgenti luminose esistenti e la stabilità del processo produttivo, a fronte di costi controllabili. È di fondamentale importanza sviluppare la tecnologia di combinazione del fascio spettrale, risolvere problemi ingegneristici e combinare la tecnologia delle unità laser ad alta luminosità per realizzare una sorgente laser a semiconduttore blu ad alta luminosità da kilowatt ed esplorare nuove tecnologie di combinazione del fascio. Con l'aumento della potenza e della luminosità del laser, sia come sorgente di luce diretta che indiretta, il laser blu acquisirà un'importanza sempre maggiore nel campo della difesa nazionale e dell'industria.
Data di pubblicazione: 04-06-2024