Principe de fonctionnement et caractéristiques de la machine laser à fibre

La machine de laser de fibre est largement utilisée dans la vie quotidienne. Alors, comment fonctionne la machine de laser de fibre?

. Profil de machine de laser de fibre

La machine laser à fibre est un laser à infrarouge moyen avec un grand potentiel de développement avec la fibre optique comme matériau de travail. Selon son mécanisme d'émission, il peut être divisé en machine laser à fibre dopée aux terres rares, laser à effet non linéaire à fibre, machine à laser à fibre monofréquence, laser à fibre soliton, etc. Parmi eux, les dopés aux terres raresMachine à fibre laserA été très mature, comme les amplificateurs à fibres dopés à l'erbium ont été largement utilisés dans les systèmes de communication par fibre optique. La machine laser à fibre de haute puissance est principalement utilisée dans l'armée, le traitement laser, le laser médical et d'autres domaines.

Ⅱ. Caractéristiques de machine de laser de fibre

1. les lasers à fibre sont faciles à réaliser un fonctionnement continu à faible pompage.

2. le laser de fibre a une structure cylindrique, qui est facile à coupler avec la fibre pour réaliser diverses applications.

3. la longueur d'onde de rayonnement du laser de fibre est déterminée par le dopant de terre rare du matériau hôte et n'est pas contrôlée par la longueur d'onde de la lumière de la pompe. Par conséquent, la diode laser à courte longueur d'onde correspondant au spectre d'absorption de l'ion terres rares peut être utilisée comme source de pompe pour obtenir la sortie laser à bande infrarouge moyenne.

4. Le laser à fibre optique est compatible avec les dispositifs à fibres actuelles, tels que les modulateurs, les coupleurs, les polariseurs, etc., de sorte qu'il peut être transformé en un système à fibre optique.

5. Le laser à fibre a une structure simple, une petite taille, un fonctionnement et une maintenance simples et fiables, et ne nécessite pas d'équipement compliqué tel qu'une structure refroidie à l'eau dans un système laser à semi-conducteurs pompé à l'état solide.

6. Par rapport aux lasers pompés par lampe, les lasers à fibre ne consomment qu'environ 1% de la puissance des systèmes laser à pompage par lampe, et l'efficacité est plus du double de celle du laser à semi-conducteurs pompé Nd:YAG.

7. Parce que la fibre ne peut transmettre que des modes spatiaux de base, la qualité du faisceau des lasers à fibre n'est pas affectée par le fonctionnement de la puissance laser, en particulier, les lasers à fibre à double revêtement haute puissance présentent les avantages d'une puissance de sortie élevée, d'une grande surface de dissipation thermique et d'une bonne qualité de faisceau. Et le laser de sortie a une qualité de faisceau proche de la limite de diffraction.

Ⅲ. Comment fonctionne le laser à fibre?

Prenant comme exemple les lasers à fibre dopée aux terres rares, un noyau de fibre dopé aux ions terres rares est utilisé comme moyen de gain, et la fibre dopée est fixée sur deux miroirs pour former une cavité résonnante. Lorsque le laser de la pompe à semi-conducteur traverse la fibre optique, les ions de terre rare dans la fibre optique absorbent la lumière de la pompe, et leurs électrons sont excités à un niveau d'énergie laser plus élevé, réalisant l'inversion des particules. Les particules inversées passent d'un niveau d'énergie élevé à un état fondamental sous forme de rayonnement et émettent une lumière laser.