Teknologi bundel serat meningkatkan daya dan kecerahan laser semikonduktor biru.

Teknologi bundel serat meningkatkan daya dan kecerahanlaser semikonduktor biru

Pembentukan berkas menggunakan panjang gelombang yang sama atau mendekati panjang gelombanglaserUnit ini merupakan dasar dari kombinasi beberapa berkas laser dengan panjang gelombang berbeda. Di antaranya, penggabungan berkas spasial adalah menumpuk beberapa berkas laser di ruang angkasa untuk meningkatkan daya, tetapi dapat menyebabkan kualitas berkas menurun. Dengan menggunakan karakteristik polarisasi linier darilaser semikonduktorDaya dari dua berkas yang arah getarannya saling tegak lurus dapat ditingkatkan hampir dua kali lipat, sementara kualitas berkas tetap tidak berubah. Penggabung serat (fiber bundler) adalah perangkat serat yang dibuat berdasarkan Taper Fused Fiber Bundle (TFB). Prosesnya adalah dengan mengupas lapisan pelapis serat optik dari bundel, kemudian menyusunnya bersama-sama dengan cara tertentu, memanaskannya pada suhu tinggi hingga meleleh, sambil meregangkan bundel serat optik ke arah yang berlawanan, area pemanasan serat optik meleleh menjadi bundel serat optik kerucut yang menyatu. Setelah memotong bagian tengah kerucut, ujung keluaran kerucut disambungkan dengan serat keluaran. Teknologi penggabungan serat (fiber bunching) dapat menggabungkan beberapa bundel serat individual menjadi bundel berdiameter besar, sehingga mencapai transmisi daya optik yang lebih tinggi. Gambar 1 adalah diagram skematik darilaser biruteknologi serat.

Teknik penggabungan berkas spektral memanfaatkan elemen pendispersi chip tunggal untuk menggabungkan beberapa berkas laser secara simultan dengan interval panjang gelombang serendah 0,1 nm. Beberapa berkas laser dengan panjang gelombang berbeda mengenai elemen pendispersi pada sudut yang berbeda, tumpang tindih pada elemen tersebut, kemudian berdifraksi dan keluar ke arah yang sama di bawah pengaruh dispersi, sehingga berkas laser gabungan saling tumpang tindih di medan dekat dan medan jauh, daya sama dengan jumlah berkas unit, dan kualitas berkas konsisten. Untuk mewujudkan penggabungan berkas spektral dengan jarak yang sempit, kisi difraksi dengan dispersi kuat biasanya digunakan sebagai elemen penggabungan berkas, atau kisi permukaan yang dikombinasikan dengan mode umpan balik cermin eksternal, tanpa kontrol independen spektrum unit laser, sehingga mengurangi kesulitan dan biaya.

Laser biru dan sumber cahaya kompositnya dengan laser inframerah banyak digunakan di bidang pengelasan logam non-ferrous dan manufaktur aditif, meningkatkan efisiensi konversi energi dan stabilitas proses manufaktur. Tingkat penyerapan laser biru untuk logam non-ferrous meningkat beberapa kali hingga puluhan kali lipat dibandingkan dengan laser panjang gelombang inframerah dekat, dan juga meningkatkan penyerapan titanium, nikel, besi, dan logam lainnya hingga batas tertentu. Laser biru daya tinggi akan memimpin transformasi manufaktur laser, dan peningkatan kecerahan serta pengurangan biaya merupakan tren perkembangan di masa depan. Manufaktur aditif, pelapisan, dan pengelasan logam non-ferrous akan semakin banyak digunakan.

Pada tahap kecerahan biru rendah dan biaya tinggi, sumber cahaya komposit laser biru dan laser inframerah dekat dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi konversi energi sumber cahaya yang ada dan stabilitas proses manufaktur dengan tetap menjaga biaya yang terkendali. Pengembangan teknologi penggabungan berkas spektrum, pemecahan masalah teknik, dan penggabungan teknologi unit laser kecerahan tinggi untuk mewujudkan sumber laser semikonduktor biru berdaya tinggi kilowatt, serta eksplorasi teknologi penggabungan berkas baru, sangatlah penting. Dengan meningkatnya daya dan kecerahan laser, baik sebagai sumber cahaya langsung maupun tidak langsung, laser biru akan menjadi penting di bidang pertahanan nasional dan industri.