De kernstructuur van eensingle-mode vezellaser
De uitstekende prestaties van de single-modevezellaserDit komt voort uit het precieze ontwerp van hun interne structuur. De efficiënte samenwerking tussen alle componenten vormt de basis voor een stabiele en hoogwaardige laseroutput.
Een voorbeeld hiervan is het gebruik van een 976 nm laser met een relatief hoge elektro-optische conversie-efficiëntie om de gedoteerde vezel op te laden. Vervolgens wordt een 1064 nm zaadlicht met een goede bundelkwaliteit gebruikt om de geladen gedoteerde vezel te geleiden en zo een 1064 nm laser met hogere energie vrij te geven. Hoe hoger de benodigde 1064 nm laserenergie, hoe meer vermogen en hoeveelheid van de pompbron nodig is.
Gedetailleerde uitleg van de belangrijkste onderdelen
De pompbron is de energiebron van delaser, meestal eenhalfgeleiderlaserEen diode, waarvan de emissiegolflengte overeenkomt met de absorptiepiek van het versterkingsmedium (bijvoorbeeld een met ytterbium gedoteerde vezel komt overeen met een golflengte van 915 nm of 976 nm). Single-mode lasers vereisen dat de pomplichtbron ook een hoge ruimtelijke coherentie heeft. Daarom worden vaak single-mode vezelgekoppelde laserdiode's gebruikt om ervoor te zorgen dat het pomplicht efficiënt in de fijne single-mode vezelkern kan worden geïnjecteerd.
2. De versterkingsvezels vormen het kernmedium voor lasergeneratie en zijn meestal kwartsglasvezels gedoteerd met zeldzame aardmetalen. Veelgebruikte gedoteerde ionen zijn onder andere ytterbium (Yb³⁺), erbium (Er³⁺), thulium (Tm³⁺), enz., die corresponderen met verschillende uitgangsgolflengtebanden (zoals 1064 nm, 1550 nm, 2 μm, enz.). De lengte van de versterkingsvezel moet nauwkeurig worden ontworpen om volledige absorptie van het pomplicht te garanderen en tegelijkertijd een hoogrendements opto-optische conversie te behouden.
3. De meest voorkomende implementatievorm van een resonantieholte is het vezel-Bragg-roosterpaar. Een rooster wordt gevormd door optische vezels bloot te stellen aan ultraviolette laserinterferentiefranjes, waardoor een permanente periodieke verandering in de brekingsindex van hun kerngebieden ontstaat. Door de periode en lengte van het rooster te regelen, kunnen de centrale golflengte en bandbreedte van de reflectie nauwkeurig worden gecontroleerd. Deze volledig vezelgebaseerde resonantieholtestructuur vereist geen discrete componenten zoals optische lenzen, wat de stabiliteit en de anti-interferentiecapaciteit van het systeem aanzienlijk verbetert.
4. Het bundelcollimatiesysteem bevindt zich meestal achter het eindrooster van de uitgaande laser. De functie ervan is om de divergerende laser die uit de optische vezel komt om te zetten in gecollimeerd, parallel licht of om het verder te focussen op het werkoppervlak. Dit systeem omvat meestal zelffocusserende lenzen of micro-miniatuurlensgroepen en maakt gebruik van een nauwkeurige mechanische structuur om een accurate uitlijning te garanderen. Een hoogwaardig optisch ontwerp kan aberraties effectief verminderen en ervoor zorgen dat de uitgaande bundel een uitstekende Gaussische verdeling behoudt.
Geplaatst op: 25 november 2025