ما هو ليزر الألياف؟

1. ما هو ألياف الليزر؟

ليزر الألياف هو نوع من ليزر الحالة الصلبة مع ألياف زجاجية مشبعة بالعناصر الأرضية النادرة كوسيط كسب، والذي يتميز بميزات كفاءة التحويل الكهروضوئية العالية والبنية البسيطة وجودة الشعاع الجيدة. لقد أصبح الاتجاه السائد في تطوير تكنولوجيا الليزر والتطبيقات الصناعية. نظرًا لصغر حجم الألياف، يتم استخدامها في مجموعة واسعة من المناسبات، في مجال التصنيع والتجهيز ذات الاستخدام العالي. يتمتع ليزر الألياف بقدرة قوية على التكيف ويمكن استخدامه في أي مناسبة. بالإضافة إلى ذلك، جودة شعاعها أفضل، مما يمكن أن يقلل التكلفة ويحسن الكفاءة لمؤسسات التصنيع.

2. خصائص ألياف الليزر

(1) يمكن ضخ مصدر ضوء LD عالي الطاقة ومنخفض السطوع في طيف الامتصاص للعناصر الأرضية النادرة من خلال هيكل الألياف المزدوج لإخراج ليزر أحادي الوضع عالي السطوع.

(2) تصميم مدمج ومرن، كفاءة تحويل عالية، يمكن أن يعمل في ظروف قاسية، مع نظام تبريد جيد.

(3) تنتج جودة شعاع جيدة وكفاءة تحويل عالية وعتبة منخفضة.

(4) يمكن تحقيق خرج الليزر في النطاق 0.38-4um باستخدام عناصر أرضية نادرة مختلفة، ويمكن تحديد الطول الموجي وضبطه بسهولة، مع نطاق ضبط واسع.

(5) مطابقة عالية واقتران جيد مع نظام الاتصالات البصرية الموجود.

(6) تكلفة منخفضة مع جهاز الألياف الضوئية والألياف الضوئية، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكلفة الهيكل.

3. التكوين والمبدأ

مثل أنواع الليزر الأخرى، يتكون ليزر الألياف من ثلاثة أجزاء: وسط الكسب ومصدر المضخة وتجويف الرنين. يستخدم أليافًا نشطة ذات نواة مشبعة بعناصر أرضية نادرة كوسيلة للكسب. يتم استخدام ليزر أشباه الموصلات بشكل عام كمصدر للمضخة. يتكون تجويف الرنين عمومًا من مرايا أو وجوه نهاية من الألياف أو مرايا حلقية من الألياف أو شبكات من الألياف. عملية العمل المحددة هي كما يلي: في حالة العمل، تمتص الألياف النشطة (ألياف الكسب) الطاقة التي يوفرها مصدر المضخة، والتي يتم تضخيمها بواسطة تجويف الرنين المكون من الألياف النشطة وشبكة الألياف لتضخيم الليزر الناتج.

مصدر البذور

يُعرف أيضًا باسم مصدر الإشارة، وهو كائن تضخيم الإشعاع في نظام تضخيم الليزر. يتم استخدام الليزر الذي يوفر إشارة منخفضة الطاقة باعتباره "بذرة" لنظام التضخيم لتضخيمه وفقًا لحالة "البذرة".

الألياف النشطة

الألياف النشطة كوسيط كسب، يتمثل دورها في تحقيق تحويل ضوء المضخة إلى طاقة ضوء الإشارة، وذلك لتحقيق التضخيم.

الألياف الضوئية السلبية

تهدف الألياف السلبية بشكل أساسي إلى تحقيق وظيفة نقل الضوء، ولا تشارك في تحويل الطول الموجي. في نظام ليزر الألياف، توجد بشكل أساسي شبكات الألياف، والألياف المطابقة السلبية في عازل الألياف، وألياف نقل الطاقة ذات القطر الكبير متعددة الأوضاع السلبية في مكونات نقل طاقة الليزر. في الوقت الحاضر، يمكن للموردين المحليين لمنتجات الألياف السلبية تلبية احتياجات الإنتاج بشكل أساسي، ولا يزال هناك عدد صغير فقط من الألياف السلبية للمنتجات عالية الطاقة التي لا تزال بحاجة إلى استخدام الألياف المستوردة.