Memperkenalkan laser pulsa serat optik

Memperkenalkanlaser pulsa serat

 

Laser pulsa serat adalahperangkat laseryang menggunakan serat yang didoping dengan ion tanah jarang (seperti iterbium, erbium, thulium, dll.) sebagai medium penguat. Perangkat ini terdiri dari medium penguat, rongga resonansi optik, dan sumber pompa. Teknologi pembangkitan pulsa utamanya meliputi teknologi Q-switching (tingkat nanodetik), penguncian mode aktif (tingkat pikodetik), penguncian mode pasif (tingkat femtodetik), dan teknologi penguatan daya osilasi utama (MOPA).

Aplikasi industri mencakup pemotongan logam, pengelasan, pembersihan laser, dan pemotongan TAB baterai lithium di bidang energi baru, dengan daya keluaran multi-mode mencapai tingkat sepuluh ribu watt. Di bidang lidar, laser pulsa 1550nm, dengan energi pulsa yang tinggi dan fitur aman bagi mata, diterapkan dalam sistem radar pengukur jarak dan yang dipasang di kendaraan.

Jenis produk utama meliputi tipe Q-switched, tipe MOPA, dan serat optik berdaya tinggi.laser berdenyutKategori:

1. Laser serat Q-switched: Prinsip Q-switching adalah menambahkan perangkat pengatur rugi daya di dalam laser. Pada sebagian besar periode waktu, laser memiliki rugi daya yang besar dan hampir tidak menghasilkan cahaya. Dalam periode waktu yang sangat singkat, pengurangan rugi daya perangkat memungkinkan laser untuk menghasilkan pulsa pendek yang sangat intens. Laser serat Q-switched dapat dicapai secara aktif atau pasif. Teknologi aktif biasanya melibatkan penambahan modulator intensitas di dalam rongga untuk mengontrol rugi daya laser. Teknik pasif menggunakan penyerap jenuh atau efek nonlinier lainnya seperti hamburan Raman terstimulasi dan hamburan Brillouin terstimulasi untuk membentuk mekanisme modulasi Q. Pulsa yang umumnya dihasilkan oleh metode Q-switching berada pada tingkat nanodetik. Jika pulsa yang lebih pendek ingin dihasilkan, hal itu dapat dicapai melalui metode penguncian mode.

2. Laser serat mode-terkunci: Laser ini dapat menghasilkan pulsa ultra pendek melalui metode penguncian mode aktif atau penguncian mode pasif. Karena waktu respons modulator, lebar pulsa yang dihasilkan oleh penguncian mode aktif umumnya berada pada tingkat pikosekon. Penguncian mode pasif menggunakan perangkat penguncian mode pasif, yang memiliki waktu respons sangat singkat dan dapat menghasilkan pulsa pada skala femtosekon.

Berikut adalah pengantar singkat mengenai prinsip penguncian cetakan.

Terdapat banyak sekali mode longitudinal dalam rongga resonansi laser. Untuk rongga berbentuk cincin, interval frekuensi mode longitudinal sama dengan ∆ν /CCL, di mana C adalah kecepatan cahaya dan CL adalah panjang lintasan optik cahaya sinyal yang menempuh satu putaran di dalam rongga. Secara umum, bandwidth penguatan laser serat optik relatif besar, dan sejumlah besar mode longitudinal beroperasi secara bersamaan. Jumlah total mode yang dapat ditampung laser bergantung pada interval mode longitudinal ∆ν dan bandwidth penguatan medium. Semakin kecil interval mode longitudinal, semakin besar bandwidth penguatan medium, dan semakin banyak mode longitudinal yang dapat didukung. Sebaliknya, semakin sedikit mode longitudinal yang dapat didukung.

3. Laser kuasi-kontinu (laser QCW): Ini adalah mode kerja khusus antara laser gelombang kontinu (CW) dan laser pulsa. Laser ini mencapai keluaran daya sesaat yang tinggi melalui pulsa panjang periodik (siklus kerja biasanya ≤1%) sambil mempertahankan daya rata-rata yang relatif rendah. Laser ini menggabungkan stabilitas laser kontinu dengan keunggulan daya puncak laser pulsa.

 

Prinsip teknis: Laser QCW memuat modul modulasi secara kontinu.laserRangkaian ini memotong laser kontinu menjadi rangkaian pulsa siklus kerja tinggi, sehingga memungkinkan peralihan yang fleksibel antara mode kontinu dan pulsa. Fitur intinya adalah mekanisme "semburan jangka pendek, pendinginan jangka panjang". Pendinginan di celah pulsa mengurangi akumulasi panas dan menurunkan risiko deformasi termal material.

Keunggulan dan fitur: Integrasi mode ganda: Menggabungkan daya puncak mode pulsa (hingga 10 kali daya rata-rata mode kontinu) dengan efisiensi dan stabilitas tinggi mode kontinu.

Konsumsi energi rendah: Efisiensi konversi elektro-optik tinggi dan biaya penggunaan jangka panjang rendah.

Kualitas pancaran: Kualitas pancaran yang tinggi dari laser serat optik mendukung pemesinan mikro yang presisi.


Waktu posting: 10 November 2025