La tecnología de haz de fibras mejora la potencia y el brillo deláser semiconductor azul
Conformación del haz utilizando la misma longitud de onda o una longitud de onda cercana a laláserLa unidad es la base de la combinación de múltiples haces láser de diferentes longitudes de onda. Entre ellas, la unión espacial de haces consiste en apilar múltiples haces láser en el espacio para aumentar la potencia, pero puede disminuir la calidad del haz. Al utilizar la característica de polarización lineal de...láser semiconductorLa potencia de dos haces con dirección de vibración perpendicular se puede duplicar, manteniendo la calidad del haz inalterada. El agrupador de fibras es un dispositivo de fibra óptica basado en el haz de fibras fusionadas cónicas (TFB). Consiste en retirar la capa de recubrimiento de un haz de fibras ópticas, colocarlo de una manera determinada y calentarlo a alta temperatura para fundirlo. Al estirar el haz en la dirección opuesta, la zona de calentamiento de la fibra óptica se funde formando un haz de fibras ópticas cónicas fusionadas. Tras cortar la cintura del cono, se fusiona el extremo de salida del cono con una fibra de salida. La tecnología de agrupamiento de fibras permite combinar varios haces de fibras individuales en un haz de gran diámetro, logrando así una mayor transmisión de potencia óptica. La figura 1 muestra el diagrama esquemático de...láser azulTecnología de fibra.
La técnica de combinación de haces espectrales utiliza un único elemento dispersor de chip para combinar simultáneamente múltiples haces láser con intervalos de longitud de onda de hasta 0,1 nm. Múltiples haces láser de diferentes longitudes de onda inciden sobre el elemento dispersor desde diferentes ángulos, se superponen en él y, posteriormente, se difractan y emiten en la misma dirección bajo la acción de la dispersión. De esta manera, los haces láser combinados se superponen en el campo cercano y lejano, la potencia es igual a la suma de los haces unitarios y la calidad del haz es constante. Para lograr la combinación de haces espectrales de espaciado estrecho, se suele utilizar una rejilla de difracción con fuerte dispersión como elemento de combinación de haces, o una rejilla de superficie combinada con el modo de retroalimentación de espejo externo, sin control independiente del espectro unitario láser, lo que reduce la complejidad y el coste.
El láser azul y su fuente de luz compuesta con láser infrarrojo se utilizan ampliamente en el campo de la soldadura de metales no ferrosos y la fabricación aditiva, mejorando la eficiencia de conversión energética y la estabilidad del proceso de fabricación. La tasa de absorción del láser azul para metales no ferrosos es varias veces superior a la de los láseres de longitud de onda del infrarrojo cercano, y también mejora en cierta medida la capacidad del titanio, el níquel, el hierro y otros metales. Los láseres azules de alta potencia liderarán la transformación de la fabricación láser, y la mejora del brillo y la reducción de costes son la tendencia de desarrollo futura. La fabricación aditiva, el revestimiento y la soldadura de metales no ferrosos se utilizarán cada vez más.
En una etapa de bajo brillo azul y alto costo, la fuente de luz compuesta por láser azul e infrarrojo cercano puede mejorar significativamente la eficiencia de conversión de energía de las fuentes de luz existentes y la estabilidad del proceso de fabricación, bajo la premisa de un costo controlable. Es fundamental desarrollar tecnología de combinación de haces espectrales, resolver problemas de ingeniería y combinar la tecnología de unidades láser de alto brillo para obtener una fuente láser semiconductora azul de alto brillo de kilovatios, así como explorar nuevas tecnologías de combinación de haces. Con el aumento de la potencia y el brillo del láser, ya sea como fuente de luz directa o indirecta, el láser azul adquirirá importancia en el campo de la defensa nacional y la industria.
Hora de publicación: 04-jun-2024