Vezelbundeltechnologie verbetert het vermogen en de helderheid vanblauwe halfgeleiderlaser
Straalvorming met behulp van dezelfde of bijna dezelfde golflengte als delaserEenheid is de basis voor de combinatie van meerdere laserstralen met verschillende golflengten. Ruimtelijke bundelbinding is een daarvan, waarbij meerdere laserstralen in de ruimte worden gestapeld om het vermogen te verhogen, maar de bundelkwaliteit kan afnemen. Door gebruik te maken van de lineaire polarisatiekarakteristiek vanhalfgeleiderlaser, kan het vermogen van twee bundels waarvan de trillingsrichting loodrecht op elkaar staat, bijna verdubbelen, terwijl de bundelkwaliteit ongewijzigd blijft. Een fiberbundel is een vezelapparaat dat is vervaardigd op basis van een Taper Fused Fiber Bundle (TFB). Het is een bundel die de coatinglaag van optische vezels stript en vervolgens op een bepaalde manier samenvoegt, verhit op hoge temperatuur om te smelten, terwijl de optische vezelbundel in de tegenovergestelde richting wordt uitgerekt. Het verwarmingsoppervlak van de optische vezel smelt dan samen tot een gefuseerde kegelvormige optische vezelbundel. Nadat de kegelhals is afgesneden, wordt het uiteinde van de kegel samengevoegd met een uitgaande vezel. Fiberbundling-technologie kan meerdere individuele vezelbundels combineren tot een bundel met een grote diameter, waardoor een hogere optische vermogenstransmissie wordt bereikt. Figuur 1 toont het schema vanblauwe laservezeltechnologie.
De spectrale bundelcombinatietechniek maakt gebruik van één chipdispergerend element om gelijktijdig meerdere laserstralen met golflengte-intervallen van slechts 0,1 nm te combineren. Meerdere laserstralen met verschillende golflengten vallen onder verschillende hoeken op het dispersieve element, overlappen elkaar bij het element en diffractieren vervolgens en stralen in dezelfde richting uit onder invloed van dispersie. Hierdoor overlappen de gecombineerde laserstralen elkaar in het nabije en verre veld, is het vermogen gelijk aan de som van de eenheidsstralen en is de straalkwaliteit consistent. Om de smalle spectrale bundelcombinatie te realiseren, wordt meestal een diffractierooster met sterke dispersie gebruikt als bundelcombinatie-element, of een oppervlakterooster gecombineerd met de externe spiegelfeedbackmodus, zonder onafhankelijke regeling van het lasereenheidsspectrum, wat de moeilijkheidsgraad en kosten verlaagt.
Blauwe lasers en de bijbehorende lichtbron met infraroodlaser worden veel gebruikt bij het lassen van non-ferrometalen en additieve productie. Ze verbeteren de energieomzettingsefficiëntie en de stabiliteit van het productieproces. De absorptiesnelheid van blauwe lasers voor non-ferrometalen is vele malen tot tientallen keren hoger dan die van nabij-infraroodlasers, en het verbetert ook tot op zekere hoogte de kwaliteit van titanium, nikkel, ijzer en andere metalen. Krachtige blauwe lasers zullen de transformatie van de laserproductie leiden, en het verbeteren van de helderheid en het verlagen van de kosten zijn de toekomstige ontwikkelingstrend. Additieve productie, bekleding en het lassen van non-ferrometalen zullen op grotere schaal worden toegepast.
In een fase van lage blauwe helderheid en hoge kosten kan een samengestelde lichtbron bestaande uit een blauwe laser en een nabij-infraroodlaser de energieomzettingsefficiëntie van bestaande lichtbronnen en de stabiliteit van het productieproces aanzienlijk verbeteren, met behoud van beheersbare kosten. Het is van groot belang om technologie voor het combineren van spectrumbundels te ontwikkelen, technische problemen op te lossen en technologie voor laserunits met hoge helderheid te combineren om een kilowatt blauwe halfgeleiderlaserbron met hoge helderheid te realiseren, en nieuwe bundelcombinatietechnologie te verkennen. Met de toename van laservermogen en -helderheid, zowel als directe als indirecte lichtbron, zal blauwe laser een belangrijke rol spelen binnen de nationale defensie en industrie.
Plaatsingstijd: 04-06-2024