ترکیب سیستم لیزر فیبری پرقدرت

ترکیب سیستم لیزر فیبری پرقدرت
۱. ترکیب سیستم
لیزر فیبری پرتوان از چهار بخش تشکیل شده است: منبع پمپ، ترکیب کننده پمپ، فیبر تقویت کننده و هد خروجی لیزر.
۱.۱ منبع پمپ: توان خروجی یک قالب لیزر تنها ۱۰ وات تا ۵۰ وات است و ۶ تا ۵۰ قالب بر اساس تقاضا یکپارچه و بسته‌بندی می‌شوند. اگر تعداد زیادی تراشه وجود داشته باشد، ترکیب پرتو فضایی و ترکیب پرتو قطبش برای افزایش توان ترکیب می‌شوند. توان یک منبع پمپ از ده‌ها تا صدها وات متغیر است و برای دستیابی به خروجی در سطح کیلووات، باید بیش از ۱۰ منبع پمپ به صورت سری متصل شوند (مانند لیزر Ruike که از ترکیبی از ۱۱ منبع پمپ استفاده می‌کند).
۱.۲ ترکیب‌کننده پمپ: این ترکیب‌کننده که از طریق فناوری اتصال فیوژن فیبر تولید می‌شود، چندین ماژول پمپ را به صورت نوری به یک فیبر متصل می‌کند.
۱.۳ فیبر Gain: با طولی که اغلب از ۳۰ متر تجاوز می‌کند، به صورت مارپیچ پیچیده شده و روی صفحه اتلاف گرما ثابت می‌شود، که اغلب از ساختار دولایه آلاییده شده با ایتربیم استفاده می‌کند: قطر هسته ۱۰-۲۰ میکرومتر، موجبر تک حالته/چند حالته، آلاییده شده با یون‌های ایتربیم؛ قطر داخلی غلاف به ۴۰۰ میکرومتر می‌رسد و برای انتقال نور پمپ چند حالته استفاده می‌شود.
۱.۴ هد خروجی لیزر: مسئول خروجی نهایی لیزر است و می‌تواند از طریق یک رابط استاندارد به تجهیزات پردازش متصل شود.
۲، اصل کار اصلی
۲.۱ تشدیدگر برای تقویت نوری: متشکل از یک جفت توری براگ فیبری (FBG): یک توری با بازتاب بالا (بازتاب>۹۹٪) نور با طول موج هدف (مانند ۱۰۸۰ نانومتر) را به فیبر بهره منعکس می‌کند. توری جفت‌شده با خروجی (بازتاب ۱۰٪ تا ۵۰٪) تا حدی منعکس می‌شود تا نوسان حفظ شود و تا حدی منتقل می‌شود تا خروجی تشکیل شود. نور پمپ، یون‌های ایتربیوم را برای تولید گسیل خودبه‌خودی تحریک می‌کند و فوتون‌هایی که الزامات طول موج را برآورده می‌کنند، بارها بین توری‌ها تقویت می‌شوند و در نهایت خروجی لیزر پایدار را تشکیل می‌دهند.
۲.۲ انتخاب حالت، کیفیت پرتو را تضمین می‌کند: از یک طرف، با تکیه بر محدودیت موجبر لایه هسته با قطر کوچک، فقط انتقال کم اتلاف از حالت اساسی مجاز است؛ از طرف دیگر، با استفاده از همپوشانی زیاد بین حالت اساسی و محیط بهره (یون‌های ایتربیوم) و همچنین ویژگی‌های اتلاف بالای حالت‌های مرتبه بالاتر، همراه با طراحی خمش فیبر برای فیلتر کردن بیشتر حالت‌های مرتبه بالاتر، در نهایت خروجی حالت اساسی با کیفیت بالا با M² نزدیک به ۱ حاصل می‌شود.