טכנולוגיית צרור סיבים משפרת את הכוח והבהירות של לייזר מוליכים למחצה כחול

טכנולוגיית צרור סיבים משפרת את הכוח והבהירות שללייזר מוליך למחצה כחול

עיצוב קרן באמצעות אורך גל זהה או קרוב שללייזרהיחידה היא הבסיס לשילוב קרן לייזר מרובה של אורכי גל שונים. ביניהם, קשירת קרן מרחבית היא לערום קורות לייזר מרובות במרחב כדי להגדיל את הכוח, אך עלול לגרום לירידה באיכות הקורה. על ידי שימוש בקיטוב ליניארי המאפייןלייזר מוליכים למחצה, ניתן להגדיל את כוחם של שתי קורות כיוון הרטט שלהם בניצב זה לזה כמעט פעמיים, ואילו איכות הקורה נותרה ללא שינוי. Bundler Fiber הוא מכשיר סיבים המוכן על בסיס צרור סיבים מתמזג מתמזג (TFB). זה כדי להפשיט צרור של שכבת ציפוי סיבים אופטיים, ואז מסודר יחד בצורה מסוימת, מחומם בטמפרטורה גבוהה כדי להמיס אותה, תוך מתיחת צרור הסיבים האופטי בכיוון ההפוך, אזור החימום הסיבים האופטי נמס לחבילת סיבים אופטיים של קונוס. לאחר ניתוק המותניים של חרוט, נמזג את קצה הפלט של החרוט עם סיב פלט. טכנולוגיית חבילות סיבים יכולה לשלב חבילות סיבים בודדות מרובות לחבילה בקוטר גדול, ובכך להשיג העברת כוח אופטית גבוהה יותר. איור 1 הוא התרשים הסכמטי שללייזר כחולטכנולוגיית סיבים.

טכניקת שילוב הקורה הספקטרלית משתמשת באלמנט המפזר שבבים יחיד כדי לשלב בו זמנית קורות לייזר מרובות עם מרווחי אורך גל נמוכים עד 0.1 ננומטר. קורות לייזר מרובות באורכי גל שונים מתרחשות על האלמנט המפוזר בזוויות שונות, חופפות אל האלמנט ואז דיפלקט ופלט באותו כיוון תחת פעולת הפיזור, כך שקרן הלייזר המשולבת חופפת זו לזו בשדה הקרוב ושדה הרחוק, הכוח שווה לסכום קרני היחידה, ואיכות הקרן עקבית. על מנת לממש את שילוב הקורה הספקטרלית בצר, סורג העקיפה בפיזור חזק משמש בדרך כלל כאלמנט שילוב הקורה, או סורג השטח בשילוב עם מצב משוב המראה החיצוני, ללא שליטה עצמאית בספקטרום יחידת הלייזר, הפחתת הקושי והעלות.

לייזר כחול ומקור האור המורכב שלו עם לייזר אינפרא אדום נמצאים בשימוש נרחב בתחום ריתוך מתכת לא ברזליות וייצור תוספים, ומשפרים את יעילות המרת האנרגיה ויציבות תהליכי הייצור. קצב הקליטה של ​​לייזר כחול למתכות שאינן ברזליות מוגדל מספר פעמים לעשרות פעמים מזו של לייזרים באורך גל כמעט אינפרא אדום, והוא גם משפר את טיטניום, ניקל, ברזל ומתכות אחרות במידה מסוימת. לייזרים כחולים בעלי עוצמה גבוהה יובילו את הטרנספורמציה של ייצור לייזר, ושיפור הבהירות והפחתת העלויות הם מגמת הפיתוח העתידית. ייצור התוספים, חיפוי וריתוך של מתכות שאינן ברזליות יהיו בשימוש נרחב יותר.

בשלב בהירות כחולה נמוכה ועלות גבוהה, מקור האור המורכב של לייזר כחול ולייזר כמעט אינפרא אדום יכול לשפר משמעותית את יעילות המרת האנרגיה של מקורות אור קיימים ואת היציבות של תהליך הייצור תחת הנחת העלות הניתנת לשליטה. חשוב מאוד לפתח קרן ספקטרום המשלבת טכנולוגיה, לפתור בעיות הנדסיות ולשלב טכנולוגיית יחידות לייזר בהירות גבוהה למימוש מקור לייזר מוליכים למחצה מוליכים למחצה של קילוואט, ולחקור קרן חדשה המשולבת טכנולוגיה. עם עליית כוח הלייזר והבהירות, בין אם כמקור אור ישיר או עקיף, לייזר כחול יהיה חשוב בתחום ההגנה הלאומית והתעשייה.