Introducerenvezel gepulseerde lasers
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 resonantiekamer en een pompbron. De pulsgeneratietechnologie omvat voornamelijk Q-switchingtechnologie (nanosecondeniveau), actieve mode-locking (picosecondeniveau), passieve mode-locking (femtosecondeniveau) en MOPA-technologie (Main Oscillation Power Amplification).
Industriële toepassingen omvatten metaalsnijden, lassen, laserreiniging en het snijden van TAB-systemen met lithiumbatterijen in de nieuwe energiesector, met een multimode-uitgangsvermogen van wel tienduizend watt. Op het gebied van lidar worden gepulste lasers van 1550 nm, met hun hoge pulsenergie en oogveilige eigenschappen, toegepast in afstandsmeetsystemen en radarsystemen voor voertuigen.
De belangrijkste producttypen zijn onder meer het Q-switched type, het MOPA-type en de high-power fibergepulste lasers. Categorie:
1. Q-switched fiberlaser: Het principe van Q-switching is het toevoegen van een component met instelbaar verlies in de laser. In de meeste tijdsperioden heeft de laser een groot verlies en vrijwel geen lichtopbrengst. Door het verlies van het component te verminderen, kan de laser binnen een extreem korte tijd een zeer intense korte puls afgeven. Q-switched fiberlasers kunnen actief of passief worden gerealiseerd. Actieve technologie omvat doorgaans het toevoegen van een intensiteitsmodulator in de holte om het verlies van de laser te regelen. Passieve technieken maken gebruik van verzadigde absorbers of andere niet-lineaire effecten, zoals gestimuleerde Raman-verstrooiing en gestimuleerde Brillouin-verstrooiing, om Q-modulatiemechanismen te vormen. De pulsen die over het algemeen worden gegenereerd door Q-switching-methoden, bevinden zich op nanosecondeniveau. Indien kortere pulsen moeten worden gegenereerd, kan dit worden bereikt met behulp van de mode-locking-methode.
2. Mode-locked fiberlaser: Deze kan ultrakorte pulsen genereren met behulp van actieve of passieve mode-locking. Vanwege de responstijd van de modulator ligt de pulsbreedte die wordt gegenereerd door actieve mode-locking doorgaans op picosecondeniveau. Passieve mode-locking maakt gebruik van passieve mode-locking-apparaten, die een zeer korte responstijd hebben en pulsen op femtosecondeschaal kunnen genereren.
Hier is een korte introductie tot het principe van malvergrendeling.
Er zijn talloze longitudinale modi in een laserresonantieholte. 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 keer heen en weer door de holte reist. Over het algemeen is de versterkingsbandbreedte van fiberlasers relatief groot en werken er een groot aantal longitudinale modi tegelijkertijd. Het totale aantal modi dat de laser kan accommoderen, hangt af van het longitudinale modusinterval ∆ν en de versterkingsbandbreedte van het versterkende medium. Hoe kleiner het longitudinale modusinterval, hoe groter de versterkingsbandbreedte van het medium en hoe meer longitudinale modi er ondersteund kunnen worden. Omgekeerd, hoe minder.
3. Quasi-continue laser (QCW-laser): Dit is een speciale werkmodus tussen continue lasers (CW) en gepulste lasers. Deze modus bereikt een hoog direct vermogen door middel van periodieke lange pulsen (inschakelduur doorgaans ≤ 1%), terwijl het gemiddelde vermogen relatief laag blijft. De modus combineert de stabiliteit van continue lasers met het piekvermogenvoordeel van gepulste lasers.
Technisch principe: QCW-lasers laden modulatiemodules in de continuelaserCircuit om continue lasers te snijden in pulssequenties met een hoge duty cycle, waardoor flexibel kan worden geschakeld tussen continue en pulsmodi. De kernfunctie is het mechanisme voor "kortetermijnburst, langetermijnkoeling". De koeling in de pulsopening vermindert warmteaccumulatie en verlaagt het risico op thermische vervorming van het materiaal.
Voordelen en kenmerken: Dual-mode-integratie: 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 kosten op de lange termijn.
Straalkwaliteit: De hoge straalkwaliteit van fiberlasers ondersteunt nauwkeurige microbewerking.
Plaatsingstijd: 10-11-2025