F'ħafna applikazzjonijiet, huwa konvenjenti li l-output ta 'dijodu tal-lejżer jiġi kkoppjat f'fibra ottika biex iwassal id-dawl fejn ikun meħtieġ.
Vantaġġi:
Id-dawl li joħroġ mill-fibra għandu profil ta 'intensità tond, bla xkiel (omoġenizzat) u kwalità tar-raġġ simetriku, li huwa konvenjenti ħafna f'ħafna każijiet. Pereżempju, ottiċi inqas kumplessi huma meħtieġa biex jipproduċu spot tond tal-pompa għal laser fi stat solidu ippumpjat fit-tarf.
Id-dijodu tal-lejżer jista 'jitneħħa flimkien mat-tkessiħ tiegħu, pereżempju minn ras tal-laser fi stat solidu, li jista' jkun aktar kompatt u jħalli aktar spazju għal partijiet oħra hawn.
Lejżer tad-dijodu akkoppjat mal-fibra difettuż jista 'jiġi sostitwit faċilment mingħajr ma jinbidel l-allinjament tal-apparat bl-użu tad-dawl.
Komponenti akkoppjati mal-fibra jistgħu jiġu kkombinati faċilment ma 'komponenti oħra tal-fibra.
Tipi ta 'lejżers dajowd akkoppjati bil-fibra
Ħafna lejżers dajowd huma mibjugħa f'forma akkoppjata bil-fibra, b'ottika robusta ta 'akkoppjar tal-fibra mibnija fil-pakkett tal-lejżer (eż., twaħħil permanenti tal-fibra tal-iwweldjar bil-laser). Il-fibri u t-teknoloġiji użati għal lasers diode differenti jvarjaw ħafna:
L-aktar każ sempliċi huwa l-VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), li tipikament temetti raġġ bi kwalità għolja ta 'raġġ, diverġenza moderata tar-raġġ, l-ebda astigmatiżmu u distribuzzjoni ta' intensità ċirkolari. Lenti sferika sempliċi hija biżżejjed għall-immaġini tal-punt ta 'emissjoni fil-qalba ta' fibra b'mod wieħed. Jistgħu jinkisbu effiċjenzi ta' akkoppjar ta' l-ordni ta' 70-80%. Huwa wkoll possibbli li tgħaqqad (butt-joint) il-fibra direttament mal-wiċċ li jarmi l-VCSEL.
Dajowds tal-lejżer li jarmu t-tarf żgħar jarmu wkoll f'modalità spazjali waħda u għalhekk fil-prinċipju jippermettu wkoll igganċjar effiċjenti ma' fibri b'mod wieħed. Madankollu, jekk tintuża lenti sferika sempliċi, l-effiċjenza tal-igganċjar titnaqqas b'mod sinifikanti mill-ellittiċità tar-raġġ. Barra minn hekk, id-diverġenza tar-raġġ hija relattivament għolja f'mill-inqas direzzjoni waħda, li teħtieġ lentijiet b'apertura numerika relattivament għolja. Problema oħra hija l-astigmatiżmu tal-ħruġ tad-dijodu, speċjalment għal dajowds iggwidati mill-qligħ; dan jista 'jiġi kkumpensat minn lentijiet ċilindriċi dgħajfa addizzjonali. B'potenzi tal-ħruġ sa ftit mijiet ta' milliwatts, LDs ggwidati bil-gwadann akkoppjati bil-fibra jistgħu jintużaw biex jippompjaw, pereżempju, amplifikaturi tal-fibra drogati bl-erbju.
Setup skematiku ta 'dijodu tal-lejżer li jarmi t-tarf ta' qawwa baxxa akkoppjata b'fibra sempliċi. Lenti sferika (jew possibilment lenti doppja) tintuża biex tagħti immaġni tal-aspett tad-dijodu tal-lejżer fil-qalba tal-fibra. L-ellittiċità tar-raġġ u l-astigmatiżmu jnaqqsu l-effiċjenza tal-igganċjar.
Dajowds tal-lejżer b'żona wiesgħa huma spazjalment multimode fid-direzzjoni twila tal-emittent. Jekk ir-raġġ tond huwa sempliċement iffurmat b'lenti ċilindrika u mbagħad imniedi f'fibra multimode, ħafna mill-luminożità (radjanza) tintilef minħabba li l-kwalità għolja tar-raġġ fid-direzzjoni tal-assi veloċi ma tistax tiġi sfruttata. Pereżempju, 1 W ta 'enerġija jistgħu jiġu mnedija f'fibra multimode b'dijametru tal-qalba ta' 50 μm u apertura numerika (NA) ta '0.12. Dan huwa biżżejjed biex tippompja lejżers bl-ingrossa ta 'enerġija baxxa, bħal lejżers bil-mikroċipp. Anke poteri mnedija ta '10 W huma possibbli.
Setup skematiku ta 'dijodu tal-lejżer ta' żona wiesgħa sempliċi akkoppjat bil-fibra. Lenti tal-fibra tintuża biex tikkollima r-raġġ fid-direzzjoni tal-assi veloċi.
Teknoloġija tal-laser ta 'żona wiesgħa mtejba hija bbażata fuq l-iffurmar tar-raġġ qabel it-tnedija biex tinkiseb kwalità tar-raġġ simetriku (mhux biss raġġ simetriku tar-raġġ). Dan jippermetti luminożità ogħla.
Għal bars dajowd (arrays dajowd), il-problema tal-kwalità tar-raġġ asimmetrika hija saħansitra aktar severa. Hawnhekk, l-outputs ta 'l-emittenti individwali jistgħu jiġu akkoppjati f'fibri separati ta' mazz ta 'fibra. Il-fibri huma rranġati f'firxa lineari fuq naħa waħda tal-bar tad-dijodu, iżda f'firxa ċirkolari fuq it-tarf tal-ħruġ. Alternattivament, jista 'jintuża xi tip ta' shaper tar-raġġ biex il-kwalità tar-raġġ tkun simetrika qabel ma titnieda f'fibra multimode waħda. Dan jista 'jsir, pereżempju, b'formatur ta' raġġ b'żewġ mirja jew xi mikro-ottika. Pereżempju, 30 W jistgħu jiġu akkoppjati f'fibra b'dijametru tal-qalba ta' 200-μm (jew saħansitra 100-μm) u NA ta' 0.22. Setup bħal dan jista 'jintuża, pereżempju, biex tippompja lejżers Nd:YAG jew Nd:YVO 4 b'qawwa tal-ħruġ ta' madwar 15 W.
Għall-munzell tad-dijodu, jintużaw fibri b'dijametru tal-qalba akbar. Pereżempju, mijiet ta' watts (jew saħansitra kilowatts) ta' qawwa ottika jistgħu jiġu akkoppjati f'fibra b'dijametru tal-qalba ta' 600 μm u NA=0.22.
Żvantaġġi tal-akkoppjar tal-fibra
Xi żvantaġġi potenzjali tal-lejżers dajowds akkoppjati bil-fibra meta mqabbla mal-lejżers li jarmu spazju ħieles huma:
Spiża ogħla. Madankollu, dan jista' jiġi kkumpensat mill-iffrankar miksub minn ġestjoni u kunsinna aktar sempliċi tar-raġġi.
Il-qawwa tal-ħruġ hija kemmxejn imnaqqsa, u aktar importanti, radjanza. It-telf ta 'radjanza jista' jkun kbir (fuq ordni ta 'kobor) jew pjuttost żgħir, skont it-teknika tal-akkoppjar tal-fibra. F'xi każijiet din tista 'ma tkunx problema, iżda f'oħrajn tintroduċi sfidi sinifikanti bħal għat-tfassil ta' lejżer bl-ingrossa ippumpjat b'dijodu jew laser tal-fibra ta 'qawwa għolja.
Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet (speċjalment fibri multimode), il-fibra mhix iżżomm il-polarizzazzjoni. L-output tal-fibra tipikament ikun parzjalment polarizzat, u l-istat tal-polarizzazzjoni jinbidel meta l-fibra titmexxa jew meta t-temperatura tinbidel. Dan jista 'jwassal għal problemi serji ta' stabbiltà għal lasers fi stat solidu ppumpjati b'dijodu meta l-assorbiment tal-pompa huwa dipendenti mill-polarizzazzjoni (bħal f'Nd:YVO 4 ).
Prodotti tad-dijodu tal-lejżer akkoppjati bil-fibra jistgħu wkoll ma jkunux disponibbli għal kull wavelength ottiku.
Kwalità tar-raġġ tal-ħruġ tal-fibra
Il-kwalità tar-raġġ tal-output tal-fibra ġeneralment mhix speċifikata; f'ħafna każijiet biss id-dijametru tal-qalba u l-apertura numerika (NA) huma magħrufa, u hija preżunta fibra multimode b'indiċi ta 'pass. F'dan il-każ, m'hemm l-ebda formula biex tikkalkula l-kwalità tar-raġġ eżattament, peress li tiddependi fuq id-distribuzzjoni tal-qawwa ottika fuq il-modi tal-fibra, li hija stess tiddependi fuq il-kundizzjonijiet tat-tnedija. Madankollu, il-fattur tal-kwalità tar-raġġ M2 jista 'jiġi stmat bejn wieħed u ieħor, jekk wieħed jassumi li l-qawwa hija mqassma sew fuq il-modi u għalhekk l-apertura numerika tirrappreżenta stima raġonevoli tad-diverġenza tar-raġġ attwali (li tista' tkun kemmxejn ogħla). Dan iwassal għall-ekwazzjoni M2≈(π /λ)ΝΑ, fejn a huwa r-raġġ tal-qalba tal-fibra (jiġifieri, nofs id-dijametru tal-qalba). Il-kwalità tar-raġġ tista 'wkoll titjieb b'mod sinifikanti jekk id-dawl jitnieda b'mod predominanti f'modi ta' fibra gwidata ta 'ordni baxx, iżda jista' jiġi degradat minn liwi qawwi tal-fibra.
L-indirizz tagħna
B-1507 Ruiding Mansion,No.200 Zhenhua Rd,Distrett Xihu
Numru tat-Telefon
0086 181 5840 0345
Posta elettronika
info@brandnew-china.com
