Während de leschte Jorzéngt, mat der kontinuéierlech Verbesserung vun Pompel Quell a Laser Struktur, Léngen Laser Technologie huet vill verbessert. Baséierend op der dotéierter opteschen Faser (YDF-Laser) gëtt wäit an der industrieller, wëssenschaftlecher Fuerschung, asw.
Fig 1. Spektral Absorptiounsquote vu verschiddene Metallmaterialien
D'High-Power Single-Modus Faser Laser vun haut hu laang fäeg digital KW-Niveau optesch Kraaftoutput ëmzesetzen, wat esou Laser am Feld vun der Metallveraarbechtung mécht. Ënnert déiselwecht Liichtausgangskraaftbedéngungen, wéinst der ënnerschiddlecher Absorptiounsquote, gëtt den 1 Mikronfaser Laser baséiert op der erwuessener Faser wesentlech verbessert wann den CO2 Laser vun 10 Mikron méi effizient ass wéi d'Metallmaterial. Fig. 1 gëtt d'Spektral Absorptiounsquote vu verschiddene Metallmaterialien, wat aus der Figur gesi ka ginn, datt de gréissten Deel vum Metallmaterial op d'Absorptiounseigenschaften vum Spektrum eng Tendenz opweist, wann d'optesch Wellelängt eropgeet. D'Metallmaterial ass offensichtlech méi staark wéi d'Ausgangswellelängt vu ronn 1070 nm relativ zu der Ausgangswellelängt vum CO2 Laser bei engem CO2 Laser bei 10,6um. Besonnesch ass d'Absorptiounsquote vum Metall Eisen ënner enger Wellelängt vun 1070 nm bal 6 Mol méi niddereg wéi d'10.6um Wellelängtbedéngungen.
Fig 2. Relativ Absorptioun vun Aluminiumsilikat a Phosphosilikat (YB) Faser op 800-1100 nm Spektrum
Well déi gemëscht optesch Faser eng ganz staark Absorptiounskarakteristik vun 976 nm an 915 nm Wellelängt huet, ginn esou Laser haaptsächlech vun engem Hallefleitlaser (LD) gepompelt, deen déi uewe genannte Wellelängt emittéiert. Fig 2 ass zwee typesch dotéiert optesch Faseren zu relativen Absorptiounsraten vun 800 bis 1100 nm Spektroskopie, an et gëtt e bedeitende Feature Absorptiounspëtz bei 915 nm an 976 nm. D'Absorptiounsquote vun 976nm Liichtwellen an der Aluminiumsilikat Dumpingfaser ass bal dräimol d'Liichtwelle vun 915 nm, an d'Absorptiounsquote vun der fréierer am Phosphosilikat ass bal 5 Mol déi lescht. Sou en Nodeel ass anescht, dat heescht datt sou Laser 976nm LD Pompeltechnologie adoptéieren fir méi héich Liichtoptesch Konversiounseffizienz z'erreechen. Zur selwechter Zäit heescht méi héich Absorptioun och effektiv d'Längt vun der Faser reduzéieren, doduerch schiedlech net-linear Effekter zu engem gewësse Mooss limitéieren.
Fig.3 Curve vun Photon Dinoff (PD) Verloscht vun verschiddene YB Ion Energie Schrëtt.
Am Moment, grouss handele seelen Äerd dotéiert Faser Laser muss photodational Problemer Gesiicht. Dëse Problem verursaacht eng bedeitend Ofsenkung vun der Ausgangskraaft vum Laser, Stabilitéit an Aarbechtsliewen. Photon Däischtert De Phänomen gëtt och an enger grousser Zuel vun ion-dotéierten Faserlaser gemellt. Et gëtt allgemeng ugeholl datt dëst Phänomen duerch e Faarfzentrum verursaacht gëtt an der Glasmatrix. Virdrun Studien hu vill méiglech Manéier proposéiert dës photon dacte ze léisen, dorënner co-dotéiert Phosphor an der Faser, 405 nm Laser benotzt, photobleaching, souguer mat héijer Temperatur, eng annealing vun photon decimensing vun photon geschitt. . Ënnert hinnen, obwuel de Phosphor effektiv ënnerdréckt ka ginn, ginn den Hannergrondverloscht an d'numeresch Apertur erhéicht.
Virdrun Studien vun Koponen Team, op Photon däischterer gewisen, datt d'Photonopnahm Geschwindegkeet haaptsächlech op der Konzentratioun vun excitation Mites hänkt, wat d'Energiezoustand ëmgedréint vun der Ion (YB Inversion Rate). Si hunn erausfonnt datt d'Photonnahmungsraten proportional zu 7 Mol an der ionescher Energie ëmgedréint sinn. Eng Kurve vu Photon intiminéiert Verloschter iwwer Zäit an der Fig 3 an der Fig 3 gëtt an der Fig 3. D'Daten si ganz intuitiv datt d'Photondäischtertrate schaarf eropgeet mat der Erhéijung vun der Energiereverséierung.
Fig. 4, YB Ion Energy Reverse Rate Wéi d'Pomp Power Change Curve ënner 976 Nm an 920 NM Pompel Conditioun (Uhuelen datt d'Reversal Rate Daten genuch glat sinn wann d'Standardvarianz manner wéi 1%) ass.
D'Energiezoustand ëmgedréint Taux an der dotéiert Faser ass vun der Mass vun der Faser beaflosst, der Pompel Muecht, de Liicht Feedback, an der Wellelängt vun der Pompel Liichtjoer Wellelängt. Gëeegent Pompel Liichtjoer Wellelängt kann gréisstendeels zu engem groussen Deel ënnerdréckt ginn. D'Energie-Zoustand ëmgedréint ass ongeféier definéiert als Verhältnis vun photonic Absorptioun mat der selwechter Emissioun Querschnëtt bei enger bestëmmter Pompel Liichtjoer Wellelängt, an dann den Energie Zoustand vun der dotéiert Faser kritt ënnert zwee Pompel Liicht Konditiounen vun 976 nm an 920 nm. D'Reversal Taux schwankt mat der Pompel Muecht änneren (Fig 4). Obwuel d'Absorptiounsspektrum an der FIG 2 an der éischter Fig 2 weist datt d'Absorptiounseigenschaften vum 976nm Wellelängtlicht wesentlech méi staark ass wéi aner Wellelängten, awer well d'976 nm Wellelängtlicht relativ grouss ass, gëtt et endlech duerch Pompelliicht kritt wéi an 920 nm. Déi ënnescht Energie an der Bedingung ass manner. Obwuel d'Donnéeën net direkt d'Energiezoustand ëmgedréint vun 915 nm Pompel ginn, war et nach méiglech ze spekuléieren, datt d'976nm Pompel Liichtjoer Quell e méi staark anti-opteschen sub-profiling Potential wéi déi fréier huet.
Och wann d'976nm Pompelmethod e méi héije Absorptiounsquote a Liichtkonversiounseffizienz huet, kann et effektiv d'Längt vun der Gewënnfaser reduzéieren, an de schiedleche Photon Canache Effekt kann reduzéiert ginn, awer seng relativ zum 915 nm Pompelmodus op Glasfaserbehandlung a Kopplung . Technesch ass méi schwéier. Ausserdeem ass d'Absorptiounsspektrum vun der agebauter Faser am 976 nm Beräich ze schmuel. D'Wellelängtännerung, déi duerch d'Temperaturschwankungen vun der Pompelquell verursaacht gëtt, kann d'Laserausgangskraaft onbestänneg verursaachen, an dës Pompeltechnologie huet e ganz strikte Fuerderung vum thermesche Gestiounssystem vum Laser. Wéinst dëser sinn nëmmen e puer Laser Hiersteller wéi Däitschland d'IPG, d'USA Coherent-Rofin, an d'US GW an aner Hiersteller benotzen 976 nm Pompel Quell an grouss-Skala industriell Laser.
Post Zäit: Jul-27-2021