Dum la pasinta jardeko, kun la kontinua plibonigo de pumpilfonto kaj lasera strukturo, fibra lasera teknologio multe pliboniĝis. Bazita sur la dopita optika fibro (YDF-Laser) estas vaste uzata en industria, scienca esplorado, ktp pro alta elektra-optika konvertiĝo efikeco, pli bona fasko kvalito kaj stabileco.
Fig1. Spektra sorba indico de malsamaj metalaj materialoj
La nunaj alt-potencaj unureĝimaj fibro-laseroj longe kapablas facile efektivigi ciferecan KW-nivelan optikan potencon, kiu faras tiajn laserojn en la kampo de metala prilaborado. Sub la samaj lumproduktaj potencokondiĉoj, pro la malsama sorbada indico, la 1 mikrona fibro lasero bazita sur la plenkreska fibro estas signife plibonigita kiam la CO2 lasero de 10 mikronoj estas pli efika ol la metala materialo. Figo 1 donas la spektran sorbadrapidecon de malsamaj metalmaterialoj, kiu povas esti vidita de la figuro ke la plej granda parto de la metalmaterialo sur la sorbadkarakterizaĵoj de la spektro elmontras emon malpliiĝi kiam la optika ondolongo pliiĝas. La metala materialo estas evidente pli forta ol la eliga ondolongo de ĉirkaŭ 1070 nm rilate al la eliga ondolongo de la CO2-lasero ĉe CO2-lasero ĉe 10.6um. Aparte, la sorbada indico de la metala fero sub 1070 nm ondolongo estas preskaŭ 6 fojojn pli malalta ol la 10.6um ondolongo kondiĉoj.
Figo 2. Relativa sorbado de aluminosilikato kaj fosfosilikato (YB) fibro sur 800-1100 nm-spektro
Ĉar la miksita optika fibro havas tre fortan sorbadkarakterizaĵon de 976 nm kaj 915 nm ondolongo, tiaj laseroj estas plejparte pumpitaj per duonkondukta lasero (LD) kiu elsendas la supran ondolongon. Figo 2 estas du tipaj dopitaj optikaj fibroj al relativaj absorbadprocentoj de 800 ĝis 1100 nm-spektroskopio, kaj ekzistas signifa trajtosorbadpinto proksime de 915 nm kaj 976 nm. La sorbada indico de 976nm lum-ondoj en la aluminosilikata forĵeta fibro estas preskaŭ trioble la lum-ondo de 915 nm, kaj la sorbada rapideco de la unua en la fosfosilikato estas preskaŭ 5-oble la lasta. Tia malavantaĝo estas malsama, tio signifas, ke tiaj laseroj adoptas 976nm LD-pumpilan teknologion por atingi pli altan lum-optikan konvertan efikecon. Samtempe, pli alta sorbado ankaŭ signifas efike redukti la longon de la fibro, tiel limigante malutilajn neliniajn efikojn certagrade.
Fig.3 Kurbo de Fotono Dinoff (PD) Perdo de Malsamaj YB Jona Energio-Paŝoj.
Nuntempe, grand-agaj rarateraj dopitaj fibraj laseroj devas alfronti fotodaciajn problemojn. Ĉi tiu problemo kaŭzas signifan malkreskon en la eliga potenco de la lasero, stabileco kaj laborvivo. Photon Darkness La fenomeno ankaŭ estas raportita en granda nombro da jon-dopitaj fibraj laseroj. Ĝenerale oni konsideras, ke ĉi tiu fenomeno estas kaŭzita de kolorcentro produktita en la vitra matrico. Antaŭaj studoj proponis multan eblan manieron solvi ĉi tiun foton dakton, inkluzive de ko-dopita fosforo en la fibro, uzante 405 nm laseron, fotoblankigadon, eĉ uzante altan temperaturon, kalsonado de fotondecimensigo de fotono okazas. . Inter ili, kvankam la fosforo povas esti efike subpremita, la fonperdo kaj nombra aperturo estas pliigitaj.
Antaŭaj studoj de Koponen-teamo, pri fotono pli malhela montris, ke la fotona konsumrapideco dependas plejparte de la koncentriĝo de ekscitaj akaroj, kio estas la energistato inversigo de la jono (YB Inversion Rate). Ili trovis, ke fotonkonsumaj indicoj estis proporciaj al 7 fojojn en la jona energia inversa indico. Kurbo de fotonoj timigitaj perdoj laŭlonge de la tempo en Fig 3 en Fig 3 estas donita en Fig 3. La datenoj estas tre intuiciaj, ke la fotona mallumiĝo rapideco pliiĝas akre kun la pliiĝo de energireversiĝo.
Figo 4, YB Ion Energy Reverse Rate As the Pump Power Change Curve under 976 Nm and 920 NM Pump Condition (Supozi ke la inversiga indico-datenoj estas sufiĉe glataj kiam la norma varianco estas malpli ol 1%)
La energiŝtata inversa indico en la dopita fibro estas trafita per la maso de la fibro, la pumpilpotenco, la malpeza religo, kaj la ondolongo de la pumpillumondolongo. Taŭga pumpillumondolongo povas esti plejparte subpremita en granda mezuro. La energi-ŝtata inversigo estas proksimume difinita kiel rilatumo de fotona sorbado kun la sama emisio sekco ĉe certa pumpillumondolongo, kaj tiam la energistato de la dopita fibro estas akirita sub du pumpillumkondiĉoj de 976 nm kaj 920 nm. La inversa indico varias laŭ la pumpilpotencŝanĝo (Figo 4). Kvankam la sorba spektro en la FIG 2 en la unua FiG 2 indikas, ke la sorbaj trajtoj de la ondolonga lumo de 976 nm estas signife pli forta ol aliaj ondolongoj, sed ĉar la ondolonga lumo de 976 nm estas relative granda, ĝi estas finfine akirita per pumpa lumo ol en. 920 nm. La pli malalta energio en la kondiĉo estas pli malalta. Kvankam la datumoj ne rekte donis la energiŝtatan inversigon de 915 nm-pumpilo, ankoraŭ eblis konjekti, ke la 976-nm-pumpila lumfonto havas pli fortan kontraŭ-optikan subprofilan potencialon ol la unua.
Kvankam la 976nm-pumpila metodo havas pli altan absorban indicon kaj lumkonvertan efikecon, ĝi povas efike redukti la longon de la gajna fibro, kaj la malutila fotona kanaĉa efiko povas esti reduktita, sed ĝi estas relative al la 915-nm-pumpila reĝimo pri fibro-traktado kaj kuplado. . Tekniko estas pli malfacila. Krome, la sorba spektro de la enkorpigita fibro en la 976 nm-gamo estas tro mallarĝa. La ondolongoŝanĝo kaŭzita de la temperaturfluktuado de la pumpilfonto povas kaŭzi la laseran eligan potencon malstabila, kaj ĉi tiu pumpa teknologio havas tre striktan postulon de la termika mastruma sistemo de la lasero. Pro tio, nur kelkaj laserproduktantoj estas kiel IPG de Germanio, Usono Coherent-Rofin, kaj Usono GW kaj aliaj produktantoj uzas 976 nm pumpfonton en grandskalaj industriaj laseroj.
Afiŝtempo: Jul-27-2021