Introdurrelaser pulsati a fibra
I laser pulsati in fibra sonodispositivi laserche utilizzano fibre drogate con ioni di terre rare (come itterbio, erbio, tulio, ecc.) come mezzo di guadagno. Sono costituiti da un mezzo di guadagno, una cavità ottica risonante e una sorgente di pompaggio. La sua tecnologia di generazione di impulsi include principalmente la tecnologia Q-switching (a livello di nanosecondi), il mode-locking attivo (a livello di picosecondi), il mode-locking passivo (a livello di femtosecondi) e la tecnologia di amplificazione di potenza dell'oscillazione principale (MOPA).
Le applicazioni industriali includono il taglio dei metalli, la saldatura, la pulizia laser e il taglio TAB delle batterie al litio nel nuovo campo dell'energia, con potenze di uscita multimodali che raggiungono i diecimila watt. Nel campo del lidar, i laser pulsati a 1550 nm, con la loro elevata energia di impulso e le caratteristiche di sicurezza per la vista, vengono applicati nei sistemi radar di telemetria e nei sistemi radar montati sui veicoli.
I principali tipi di prodotto includono il tipo Q-switched, il tipo MOPA e la fibra ad alta potenzalaser pulsati. Categoria:
1. Laser a fibra Q-switched: il principio del Q-switching consiste nell'aggiungere un dispositivo con perdita regolabile all'interno del laser. Nella maggior parte dei periodi di tempo, il laser presenta una perdita elevata e un'emissione luminosa pressoché nulla. In un lasso di tempo estremamente breve, la riduzione della perdita del dispositivo consente al laser di emettere un impulso breve e molto intenso. I laser a fibra Q-switched possono essere realizzati in modo attivo o passivo. La tecnologia attiva prevede in genere l'aggiunta di un modulatore di intensità all'interno della cavità per controllare la perdita del laser. Le tecniche passive utilizzano assorbitori saturi o altri effetti non lineari come lo scattering Raman stimolato e lo scattering Brillouin stimolato per formare meccanismi di modulazione Q. Gli impulsi generalmente generati dai metodi Q-switching sono a livello di nanosecondi. Se si desidera generare impulsi più brevi, è possibile utilizzare il metodo del mode-locking.
2. Laser a fibra con mode-locking: può generare impulsi ultrabrevi tramite metodi di mode-locking attivo o passivo. A causa del tempo di risposta del modulatore, la larghezza d'impulso generata dal mode-locking attivo è generalmente dell'ordine dei picosecondi. Il mode-locking passivo utilizza dispositivi di mode-locking passivo, che hanno un tempo di risposta molto breve e possono generare impulsi sulla scala dei femtosecondi.
Ecco una breve introduzione al principio del bloccaggio degli stampi.
In una cavità risonante laser sono presenti innumerevoli modi longitudinali. Per una cavità anulare, l'intervallo di frequenza dei modi longitudinali è pari a /CCL, dove C è la velocità della luce e CL è la lunghezza del cammino ottico del segnale luminoso che percorre un percorso di andata e ritorno all'interno della cavità. In generale, la larghezza di banda di guadagno dei laser a fibra è relativamente ampia e un gran numero di modi longitudinali opera simultaneamente. Il numero totale di modi che il laser può supportare dipende dall'intervallo di modi longitudinali ∆ν e dalla larghezza di banda di guadagno del mezzo di guadagno. Minore è l'intervallo di modi longitudinali, maggiore è la larghezza di banda di guadagno del mezzo e maggiore è il numero di modi longitudinali supportati. Viceversa, minore è il numero di modi.
3. Laser quasi-continuo (laser QCW): si tratta di una modalità di funzionamento speciale tra i laser a onda continua (CW) e i laser pulsati. Raggiunge un'elevata potenza istantanea attraverso impulsi periodici lunghi (ciclo di lavoro tipicamente ≤1%), mantenendo una potenza media relativamente bassa. Combina la stabilità dei laser continui con il vantaggio della potenza di picco dei laser pulsati.
Principio tecnico: i laser QCW caricano i moduli di modulazione in continuolaserCircuito per suddividere i laser continui in sequenze di impulsi ad alto duty cycle, ottenendo una commutazione flessibile tra modalità continua e pulsata. La sua caratteristica principale è il meccanismo "burst a breve termine, raffreddamento a lungo termine". Il raffreddamento nell'intervallo di impulsi riduce l'accumulo di calore e il rischio di deformazione termica del materiale.
Vantaggi e caratteristiche: Integrazione a doppia modalità: combina la potenza di picco della modalità a impulsi (fino a 10 volte la potenza media della modalità continua) con l'elevata efficienza e stabilità della modalità continua.
Basso consumo energetico: elevata efficienza di conversione elettro-ottica e bassi costi di utilizzo a lungo termine.
Qualità del fascio: l'elevata qualità del fascio dei laser a fibra consente una microlavorazione precisa.
Data di pubblicazione: 10-11-2025