Introduceervezelpulslasers
Vezelgepulseerde lasers zijnlaserapparatendie vezels gebruiken die gedoteerd zijn met zeldzame-aardionen (zoals ytterbium, erbium, thulium, enz.) als versterkingsmedium. Ze bestaan uit een versterkingsmedium, een optische resonantieholte en een pompbron. De pulsgeneratietechnologie omvat hoofdzakelijk Q-switching-technologie (nanosecondeniveau), actieve mode-locking (picosecondeniveau), passieve mode-locking (femtosecondeniveau) en Main Oscillation Power Amplification (MOPA)-technologie.
Industriële toepassingen omvatten metaalsnijden, lassen, laserreiniging en het snijden van TAB-connectoren voor lithiumbatterijen in de sector van nieuwe energie, met een multimode-uitgangsvermogen dat tot tienduizend watt kan oplopen. Op het gebied van lidar worden gepulseerde lasers van 1550 nm, met hun hoge pulsenergie en oogveilige eigenschappen, toegepast in afstandsbepalings- en voertuigradarsystemen.
De belangrijkste producttypen zijn Q-switched, MOPA en high-power fiber.gepulseerde lasersCategorie:
1. Q-geschakelde vezellaser: Het principe van Q-switching is het toevoegen van een verliesregelend apparaat aan de laser. Gedurende de meeste tijdsperioden heeft de laser een groot verlies en produceert hij vrijwel geen licht. Door het verlies van het apparaat binnen een zeer korte tijd te verminderen, kan de laser een zeer intense, korte puls produceren. Q-geschakelde vezellasers kunnen zowel actief als passief worden gerealiseerd. Actieve technologie omvat doorgaans het toevoegen van een intensiteitsmodulator in de caviteit om het verlies van de laser te regelen. Passieve technieken maken gebruik van verzadigde absorbeerders of andere niet-lineaire effecten zoals gestimuleerde Raman-verstrooiing en gestimuleerde Brillouin-verstrooiing om Q-modulatiemechanismen te vormen. De pulsen die door Q-switching-methoden worden gegenereerd, hebben over het algemeen een duur van nanoseconden. Als kortere pulsen moeten worden gegenereerd, kan dit worden bereikt met behulp van mode-locking.
2. Mode-locked fiberlaser: Deze kan ultrakorte pulsen genereren via actieve of passieve mode-locking. Vanwege de reactietijd van de modulator is de pulsbreedte die door actieve mode-locking wordt gegenereerd over het algemeen picoseconden. Passieve mode-locking maakt gebruik van passieve mode-locking-componenten, die een zeer korte reactietijd hebben en pulsen op femtosecondenschaal kunnen genereren.
Hier volgt een korte inleiding tot het principe van matrijsvergrendeling.
In een laserresonantieholte zijn talloze longitudinale modi aanwezig. Voor een ringvormige holte is het frequentie-interval van de longitudinale modi gelijk aan /CCL, waarbij C de lichtsnelheid is en CL de optische padlengte van het signaallicht dat één rondgang door de holte aflegt. Over het algemeen is de versterkingsbandbreedte van vezellasers relatief groot, waardoor een groot aantal longitudinale modi tegelijkertijd actief is. Het totale aantal modi dat de laser kan ondersteunen, hangt af van het longitudinale modusinterval ∆ν en de versterkingsbandbreedte van het versterkingsmedium. Hoe kleiner het longitudinale modusinterval, hoe groter de versterkingsbandbreedte van het medium en hoe meer longitudinale modi ondersteund kunnen worden. Omgekeerd geldt: hoe kleiner het longitudinale modusinterval, hoe groter de versterkingsbandbreedte van het medium en hoe meer longitudinale modi ondersteund kunnen worden.
3. Quasi-continue laser (QCW-laser): Dit is een speciale werkingsmodus tussen continue golflasers (CW) en gepulseerde lasers. Hij bereikt een hoog momentaan vermogen door periodieke lange pulsen (duty cycle typisch ≤1%) met behoud van een relatief laag gemiddeld vermogen. Hij combineert de stabiliteit van continue lasers met het piekvermogenvoordeel van gepulseerde lasers.
Technisch principe: QCW-lasers laden modulatiemodules in de continue stroom.laserHet circuit snijdt continue lasers in pulssequenties met een hoge duty cycle, waardoor flexibel geschakeld kan worden tussen continue en pulsmodus. De kern van het systeem is het "kortstondige burst, langdurige koeling"-mechanisme. De koeling in de pulspauze vermindert warmteophoping en verlaagt het risico op thermische vervorming van het materiaal.
Voordelen en kenmerken: Dubbele modusintegratie: Het combineert het piekvermogen van de pulsmodus (tot 10 keer het gemiddelde vermogen van de continue modus) met de hoge efficiëntie en stabiliteit van de continue modus.
Laag energieverbruik: hoge elektro-optische conversie-efficiëntie en lage gebruikskosten op lange termijn.
Straalkwaliteit: De hoge straalkwaliteit van fiberlasers maakt nauwkeurige microbewerking mogelijk.
Geplaatst op: 10 november 2025