La tecnología de haces de fibra mejora la potencia y el brillo deláser semiconductor azul
Conformación del haz utilizando la misma longitud de onda o una cercana a la del haz.láserLa unidad es la base de la combinación de múltiples haces láser de diferentes longitudes de onda. Entre ellos, la unión espacial de haces consiste en apilar múltiples haces láser en el espacio para aumentar la potencia, pero puede provocar una disminución de la calidad del haz. Al utilizar la característica de polarización lineal deláser semiconductorLa potencia de dos haces cuya dirección de vibración es perpendicular entre sí puede aumentarse casi al doble, mientras que la calidad del haz permanece inalterada. El agrupador de fibras es un dispositivo de fibra preparado a partir del haz de fibra fusionada cónica (TFB). Consiste en retirar la capa de recubrimiento de fibra óptica de un haz y luego disponerlo de cierta manera, calentarlo a alta temperatura para fundirlo, mientras se estira el haz de fibra óptica en la dirección opuesta, el área de calentamiento de la fibra óptica se funde en un haz de fibra óptica cónica fusionada. Después de cortar la cintura del cono, fusionar el extremo de salida del cono con una fibra de salida. La tecnología de agrupamiento de fibras puede combinar múltiples haces de fibra individuales en un haz de gran diámetro, logrando así una mayor transmisión de potencia óptica. La Figura 1 es el diagrama esquemático deláser azultecnología de fibra.
La técnica de combinación de haces espectrales utiliza un único elemento dispersor para combinar simultáneamente múltiples haces láser con intervalos de longitud de onda de tan solo 0,1 nm. Múltiples haces láser de diferentes longitudes de onda inciden sobre el elemento dispersor en distintos ángulos, se superponen en dicho elemento y, posteriormente, se difractan y emiten en la misma dirección bajo la acción de la dispersión. De esta forma, el haz láser combinado se superpone tanto en el campo cercano como en el campo lejano, su potencia es igual a la suma de las potencias de los haces individuales y su calidad es uniforme. Para lograr la combinación de haces espectrales con espaciado reducido, se suele utilizar una rejilla de difracción con una fuerte dispersión como elemento de combinación de haces, o bien una rejilla de superficie combinada con un modo de retroalimentación de espejo externo, sin necesidad de un control independiente del espectro de la unidad 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 la soldadura de metales no ferrosos y la fabricación aditiva, mejorando la eficiencia de conversión de energía y la estabilidad del proceso de fabricación. La tasa de absorción del láser azul en metales no ferrosos es varias veces mayor que la de los láseres de longitud de onda infrarroja cercana, y también mejora en cierta medida el rendimiento en titanio, níquel, 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 constituyen la tendencia de desarrollo futura. La fabricación aditiva, el revestimiento y la soldadura de metales no ferrosos se utilizarán cada vez más.
En la etapa de baja luminosidad azul y alto costo, la fuente de luz compuesta de láser azul y láser infrarrojo cercano puede mejorar significativamente la eficiencia de conversión de energía de las fuentes de luz existentes y la estabilidad del proceso de fabricación, manteniendo un costo controlable. Es de gran importancia desarrollar la tecnología de combinación de haces espectrales, resolver problemas de ingeniería y combinar la tecnología de unidades láser de alta luminosidad para lograr una fuente láser semiconductora azul de alta luminosidad de kilovatios, así como explorar nuevas tecnologías de combinación de haces. Con el aumento de la potencia y la luminosidad del láser, ya sea como fuente de luz directa o indirecta, el láser azul será importante en el campo de la defensa nacional y la industria.
Fecha de publicación: 4 de junio de 2024