הירשמו לרשתות החברתיות שלנו לפוסטים מהירים
הגדרת דיודת לייזר מצומדת לסיבים, עקרון עבודה ואורך גל טיפוסי
דיודת לייזר מצומדת לסיבים היא התקן מוליך למחצה המייצר אור קוהרנטי, אשר לאחר מכן ממוקד ומיושר במדויק כדי להיות מצומד לכבל סיב אופטי. עיקרון הליבה כרוך בשימוש בזרם חשמלי כדי לעורר את הדיודה, וליצור פוטונים באמצעות פליטה מגורה. פוטונים אלה מוגברים בתוך הדיודה, ומייצרים קרן לייזר. באמצעות מיקוד ויישור קפדניים, קרן לייזר זו מופנית לליבת כבל סיב אופטי, שם היא מועברת עם אובדן מינימלי על ידי החזרה פנימית מלאה.
טווח אורך גל
אורך הגל הטיפוסי של מודול דיודת לייזר מצומדת לסיבים יכול להשתנות במידה רבה בהתאם ליישום המיועד שלו. באופן כללי, התקנים אלה יכולים לכסות טווח רחב של אורכי גל, כולל:
ספקטרום אור נראה:נע בין כ-400 ננומטר (סגול) ל-700 ננומטר (אדום). אלה משמשים לעתים קרובות ביישומים הדורשים אור נראה לתאורה, תצוגה או חישה.
אינפרא אדום קרוב (NIR):טווח הגל נע בין 700 ננומטר ל-2500 ננומטר בקירוב. אורכי גל של NIR נמצאים בשימוש נפוץ בתחומי התקשורת, הרפואה ותהליכים תעשייתיים שונים.
אינפרא אדום בינוני (MIR): משתרע מעבר ל-2500 ננומטר, אם כי פחות נפוץ במודולי דיודת לייזר מצומדים לסיבים סטנדרטיים עקב היישומים הייעודיים וחומרי הסיבים הנדרשים.
Lumispot Tech מציעה מודול דיודת לייזר מצומדת לסיבים עם אורכי גל אופייניים של 525 ננומטר, 790 ננומטר, 792 ננומטר, 808 ננומטר, 878.6 ננומטר, 888 ננומטר, 915 מטר ו-976 ננומטר כדי לענות על מגוון לקוחות.'צרכי היישום.
טיפוסי א'יישוםs של לייזרים מצומדים לסיבים באורכי גל שונים
מדריך זה בוחן את התפקיד המרכזי של דיודות לייזר מצומדות לסיבים (LD) בקידום טכנולוגיות מקור משאבה ושיטות שאיבה אופטיות במערכות לייזר שונות. על ידי התמקדות באורכי גל ספציפיים ויישומיהם, אנו מדגישים כיצד דיודות לייזר אלו מחוללות מהפכה בביצועים ובתועלת של לייזרים סיבים ולייזרים במצב מוצק כאחד.
שימוש בלייזרים מצומדים לסיבים כמקורות משאבה עבור לייזרי סיבים
לייזר מצומד לסיבים 915nm ו-976nm כמקור משאבה עבור לייזר סיבים 1064nm~1080nm.
עבור לייזרי סיבים הפועלים בטווח של 1064 ננומטר עד 1080 ננומטר, מוצרים המשתמשים באורכי גל של 915 ננומטר ו-976 ננומטר יכולים לשמש כמקורות משאבה יעילים. אלה משמשים בעיקר ביישומים כגון חיתוך וריתוך בלייזר, ציפוי, עיבוד לייזר, סימון וכלי נשק לייזר בעלי עוצמה גבוהה. התהליך, המכונה שאיבה ישירה, כרוך בספיגת אור המשאבה ופליטתו ישירות כפלט לייזר באורכי גל כמו 1064 ננומטר, 1070 ננומטר ו-1080 ננומטר. טכניקת שאיבה זו נמצאת בשימוש נרחב הן בלייזרי מחקר והן בלייזרים תעשייתיים קונבנציונליים.
דיודת לייזר מצומדת לסיבים עם 940nm כמקור משאבה של לייזר סיבים 1550nm
בתחום לייזרי הסיבים של 1550 ננומטר, לייזרים מצומדים לסיבים בעלי אורך גל של 940 ננומטר משמשים בדרך כלל כמקורות משאבה. יישום זה בעל ערך מיוחד בתחום לייזר LiDAR.
לחץ למידע נוסף על לייזר סיבים פועם 1550nm (מקור לייזר LiDAR) מבית Lumispot Tech.
יישומים מיוחדים של דיודת לייזר מצומדת לסיבים עם 790 ננומטר
לייזרים מצומדים לסיבים באורך גל של 790 ננומטר משמשים לא רק כמקורות משאבה עבור לייזרי סיבים, אלא ניתנים ליישום גם בלייזרי מצב מוצק. הם משמשים בעיקר כמקורות משאבה עבור לייזרים הפועלים בסביבת אורך הגל של 1920 ננומטר, עם יישומים עיקריים באמצעי נגד פוטואלקטריים.
יישומיםשל לייזרים מצומדים לסיבים כמקורות משאבה עבור לייזר במצב מוצק
עבור לייזרים במצב מוצק הפולטים בין 355 ננומטר ל-532 ננומטר, לייזרים מצומדים לסיבים באורכי גל של 808 ננומטר, 880 ננומטר, 878.6 ננומטר ו-888 ננומטר הם הבחירות המועדפות. אלה נמצאים בשימוש נרחב במחקר מדעי ובפיתוח לייזרים במצב מוצק בספקטרום הסגול, הכחול והירוק.
יישומים ישירים של לייזרים מוליכים למחצה
יישומי לייזר מוליכים למחצה ישיר כוללים פלט ישיר, צימוד עדשות, שילוב מעגלים ושילוב מערכות. לייזרים מצומדים לסיבים באורכי גל כגון 450 ננומטר, 525 ננומטר, 650 ננומטר, 790 ננומטר, 808 ננומטר ו-915 ננומטר משמשים ביישומים שונים, כולל תאורה, בדיקת רכבות, ראיית מכונה ומערכות אבטחה.
דרישות למקור משאבה של לייזרי סיבים ולייזרי מצב מוצק.
להבנה מפורטת של דרישות מקור המשאבה עבור לייזרי סיבים ולייזרי מצב מוצק, חיוני להתעמק בפרטים הספציפיים של אופן פעולתם של לייזרים אלה ותפקידם של מקורות המשאבה בפונקציונליות שלהם. כאן, נרחיב את הסקירה הראשונית כדי לכסות את המורכבויות של מנגנוני השאיבה, סוגי מקורות המשאבה המשמשים והשפעתם על ביצועי הלייזר. הבחירה והתצורה של מקורות המשאבה משפיעות ישירות על יעילות הלייזר, עוצמת המוצא ואיכות הקרן. צימוד יעיל, התאמת אורך גל וניהול תרמי הם קריטיים לאופטימיזציה של הביצועים ולהארכת חיי הלייזר. ההתקדמות בטכנולוגיית דיודות לייזר ממשיכה לשפר את הביצועים והאמינות של לייזרי סיבים ולייזרי מצב מוצק כאחד, מה שהופך אותם למגוונים וחסכוניים יותר עבור מגוון רחב של יישומים.
דרישות מקור משאבה ללייזרי סיבים
דיודות לייזרכמקורות משאבה:לייזרי סיבים משתמשים בעיקר בדיודות לייזר כמקור משאבה בשל יעילותם, גודלם הקומפקטי ויכולתם לייצר אורך גל ספציפי של אור התואם את ספקטרום הקליטה של הסיב המסומם. בחירת אורך הגל של דיודת הלייזר היא קריטית; לדוגמה, חומר ממכר נפוץ בלייזרי סיבים הוא איטרביום (Yb), אשר שיא הקליטה האופטימלי שלו הוא סביב 976 ננומטר. לכן, דיודות לייזר הפולטות באורך גל זה או בסמוך לו עדיפות לשאיבת לייזרי סיבים מסוממים ב-Yb.
עיצוב סיבים כפולים:כדי להגביר את יעילות בליעת האור מדיודות לייזר המשאבה, לייזרי סיבים משתמשים לעתים קרובות בעיצוב סיבים עם ציפוי כפול. הליבה הפנימית מסוממת במדיום הלייזר הפעיל (למשל, Yb), בעוד ששכבת הציפוי החיצונית, הגדולה יותר, מנחה את אור המשאבה. הליבה סופגת את אור המשאבה ומייצרת את פעולת הלייזר, בעוד שהציפוי מאפשר לכמות משמעותית יותר של אור משאבה אינטראקציה עם הליבה, מה שמשפר את היעילות.
התאמת אורך גל ויעילות צימודשאיבה יעילה דורשת לא רק בחירת דיודות לייזר באורך הגל המתאים, אלא גם אופטימיזציה של יעילות הצימוד בין הדיודות לסיב. זה כרוך ביישור קפדני ושימוש ברכיבים אופטיים כמו עדשות ומצמדים כדי להבטיח שאור שאיבה מקסימלי מוזרק לליבת הסיב או לציפוי.
-לייזרים במצב מוצקדרישות מקור המשאבה
שאיבה אופטית:מלבד דיודות לייזר, לייזרים במצב מוצק (כולל לייזרים בתפזורת כמו Nd:YAG) ניתנים לשאיבה אופטית באמצעות מנורות הבזק או מנורות קשת. מנורות אלו פולטות ספקטרום רחב של אור, שחלקו תואם את פסי הקליטה של מדיום הלייזר. למרות שהיא פחות יעילה משאיבת דיודות לייזר, שיטה זו יכולה לספק אנרגיות פולסים גבוהות מאוד, מה שהופך אותה למתאימה ליישומים הדורשים הספק שיא גבוה.
תצורת מקור משאבה:תצורת מקור המשאבה בלייזרים במצב מוצק יכולה להשפיע באופן משמעותי על ביצועיהם. שאיבה קצה ושאיבה צדדית הן תצורות נפוצות. שאיבה קצה, שבה אור המשאבה מכוון לאורך הציר האופטי של מדיום הלייזר, מציעה חפיפה טובה יותר בין אור המשאבה למצב הלייזר, מה שמוביל ליעילות גבוהה יותר. שאיבה צדדית, למרות שעשויה להיות פחות יעילה, היא פשוטה יותר ויכולה לספק אנרגיה כוללת גבוהה יותר עבור מוטות או לוחות בקוטר גדול.
ניהול תרמי:גם לייזרים מסוג סיבים וגם לייזרים מסוג מוצק זקוקים לניהול תרמי יעיל כדי להתמודד עם החום הנוצר על ידי מקורות המשאבה. בלייזרי סיבים, שטח הפנים המורחב של הסיב מסייע בפיזור חום. בלייזרי מצב מוצק, מערכות קירור (כגון קירור מים) נחוצות כדי לשמור על פעולה יציבה ולמנוע עדשות תרמיות או נזק למדיום הלייזר.
זמן פרסום: 28 בפברואר 2024