Introducir láseres pulsados ​​de fibra

Introducirláseres pulsados ​​de fibra

 

Los láseres pulsados ​​de fibra sondispositivos láserque utilizan fibras dopadas con iones de tierras raras (como iterbio, erbio, tulio, etc.) como medio de ganancia. Constan de un medio de ganancia, una cavidad resonante óptica y una fuente de bombeo. Su tecnología de generación de pulsos incluye principalmente tecnología de conmutación Q (nivel de nanosegundos), bloqueo de modo activo (nivel de picosegundos), bloqueo de modo pasivo (nivel de femtosegundos) y tecnología de amplificación de potencia de oscilación principal (MOPA).

Las aplicaciones industriales abarcan el corte de metales, la soldadura, la limpieza láser y el corte TAB de baterías de litio en el campo de las nuevas energías, con una potencia de salida multimodo que alcanza los diez mil vatios. En el campo del lidar, los láseres pulsados ​​de 1550 nm, con su alta energía de pulso y características de seguridad ocular, se utilizan en sistemas de telemetría y radares montados en vehículos.

Los principales tipos de productos incluyen el tipo Q-switched, el tipo MOPA y la fibra de alta potencia.láseres pulsados. Categoría:

1. Láser de fibra con conmutación Q: El principio de la conmutación Q consiste en añadir un dispositivo de pérdida ajustable dentro del láser. En la mayoría de los casos, el láser presenta una gran pérdida y una emisión de luz prácticamente nula. En un período de tiempo extremadamente corto, la reducción de la pérdida del dispositivo permite al láser emitir un pulso corto muy intenso. Los láseres de fibra con conmutación Q pueden implementarse de forma activa o pasiva. La tecnología activa suele implicar la adición de un modulador de intensidad dentro de la cavidad para controlar la pérdida del láser. Las técnicas pasivas utilizan absorbedores saturados u otros efectos no lineales, como la dispersión Raman estimulada y la dispersión Brillouin estimulada, para formar mecanismos de modulación Q. Los pulsos generados generalmente por los métodos de conmutación Q son de nanosegundos. Si se necesitan pulsos más cortos, se puede lograr mediante el método de bloqueo de modo.

2. Láser de fibra con bloqueo de modo: Puede generar pulsos ultracortos mediante métodos de bloqueo de modo activo o pasivo. Debido al tiempo de respuesta del modulador, el ancho de pulso generado por el bloqueo de modo activo suele ser del orden de picosegundos. El bloqueo de modo pasivo utiliza dispositivos de bloqueo de modo pasivo, que tienen un tiempo de respuesta muy corto y pueden generar pulsos del orden de femtosegundos.

A continuación se presenta una breve introducción al principio del bloqueo del molde.

Existen innumerables modos longitudinales en una cavidad resonante láser. En una cavidad anular, el intervalo de frecuencia de los modos longitudinales es igual a /CCL, donde C es la velocidad de la luz y CL es la longitud del camino óptico de la señal luminosa en un recorrido de ida y vuelta dentro de la cavidad. En general, el ancho de banda de ganancia de los láseres de fibra es relativamente grande, y un gran número de modos longitudinales operan simultáneamente. El número total de modos que el láser puede admitir depende del intervalo de modos longitudinales ∆ν y del ancho de banda de ganancia del medio de ganancia. Cuanto menor sea el intervalo de modos longitudinales, mayor será el ancho de banda de ganancia del medio y más modos longitudinales podrá admitir. A la inversa, menor será el ancho de banda de ganancia del medio.

3. Láser cuasi-continuo (láser QCW): Es un modo de trabajo especial entre los láseres de onda continua (CW) y los láseres pulsados. Alcanza una alta potencia instantánea mediante pulsos largos periódicos (ciclo de trabajo típicamente ≤1 %), manteniendo una potencia promedio relativamente baja. Combina la estabilidad de los láseres continuos con la ventaja de la potencia pico de los láseres pulsados.

 

Principio técnico: Los módulos de modulación de carga de láseres QCW en el continuoláserCircuito para cortar láseres continuos en secuencias de pulsos de alto ciclo de trabajo, logrando una conmutación flexible entre los modos continuo y pulsado. Su característica principal es el mecanismo de "ráfaga de corta duración, enfriamiento a largo plazo". El enfriamiento en el intervalo de pulso reduce la acumulación de calor y el riesgo de deformación térmica del material.

Ventajas y características: Integración de modo dual: combina la potencia máxima del modo pulso (hasta 10 veces la potencia promedio del modo continuo) con la alta eficiencia y estabilidad del modo continuo.

Bajo consumo de energía: alta eficiencia de conversión electroóptica y bajo costo de uso a largo plazo.

Calidad del haz: la alta calidad del haz de los láseres de fibra permite un micromaquinado preciso.


Hora de publicación: 10 de noviembre de 2025