La estructura central de unláser de fibra monomodo
El rendimiento excepcional del modo únicoláser de fibraEsto se debe al diseño preciso de su estructura interna. El funcionamiento eficiente y colaborativo entre todos los componentes es la base para lograr una salida láser estable y de alta calidad.
Por ejemplo, se utiliza un láser de 976 nm con una eficiencia de conversión electroóptica relativamente alta para cargar la fibra dopada, y luego se emplea una luz semilla de 1064 nm con buena calidad de haz para guiar la fibra dopada cargada y generar un láser de 1064 nm con mayor energía. Cuanto mayor sea la energía requerida del láser de 1064 nm, mayor será la potencia y la cantidad de fuente de bombeo necesarias.
Explicación detallada de los componentes clave
La fuente de bombeo es la fuente de energía de laláser, normalmente unláser semiconductordiodo, cuya longitud de onda de emisión coincide con el pico de absorción del medio de ganancia (por ejemplo, una fibra dopada con iterbio corresponde a una longitud de onda de 915 nm o 976 nm). Los láseres monomodo requieren que la fuente de luz de bombeo también tenga una alta coherencia espacial. Por lo tanto, a menudo se utilizan diodos láser acoplados a fibra monomodo para garantizar que la luz de bombeo se pueda inyectar de manera eficiente en el fino núcleo de la fibra monomodo.
2. Las fibras de ganancia son el medio fundamental para la generación láser y suelen ser fibras de vidrio de cuarzo dopadas con elementos de tierras raras. Los iones dopantes más comunes incluyen iterbio (Yb³⁺), erbio (Er³⁺), tulio (Tm³⁺), etc., que corresponden a diferentes bandas de longitud de onda de salida (como 1064 nm, 1550 nm, 2 μm, etc.). La longitud de la fibra de ganancia debe diseñarse con precisión para garantizar la absorción total de la luz de bombeo y, al mismo tiempo, mantener una conversión optoóptica de alta eficiencia.
3. La forma de implementación más común de una cavidad resonante es el par de rejillas de Bragg de fibra. Una rejilla se forma al exponer fibras ópticas a franjas de interferencia láser ultravioleta, lo que provoca un cambio periódico permanente en el índice de refracción de sus regiones centrales. Al controlar el período y la longitud de la rejilla, se puede controlar con precisión la longitud de onda central y el ancho de banda de su reflexión. Esta estructura de cavidad resonante totalmente basada en fibra no requiere componentes discretos como lentes ópticas, lo que mejora significativamente la estabilidad y la capacidad antiinterferencias del sistema.
4. El sistema de colimación del haz suele estar ubicado detrás de la rejilla de salida. Su función es convertir el láser divergente emitido por la fibra óptica en luz paralela colimada o enfocarlo aún más sobre la superficie de trabajo. Este sistema generalmente incluye lentes autoenfocantes o grupos de lentes microminiatura y adopta una estructura mecánica precisa para garantizar la exactitud de la alineación. Un diseño óptico de alta calidad puede reducir eficazmente las aberraciones y asegurar que el haz de salida mantenga una excelente distribución gaussiana.
Fecha de publicación: 25 de noviembre de 2025