फाइबर युग्मित डायोड लेजर ऑप्टिकल पथ डिजाइन संरचना की जटिलता को सरल बनाता है

Jun 22, 2017

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फाइबर युग्मित डायोड लेजर व्यापक रूप से छोटे आकार, अच्छी बीम गुणवत्ता, लंबे जीवन और स्थिर प्रदर्शन के रूप में विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। वे मुख्य रूप से फाइबर लेजर और ठोस राज्य लेजर के स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है। वे भी सीधे लेजर चिकित्सा, इस तरह के क्लैडिंग, वेल्डिंग और अन्य क्षेत्रों के रूप में सामग्री में इस्तेमाल किया जा सकता है। उच्च शक्ति के विकास की प्रवृत्ति में फाइबर लेजर के प्रभाव के कारण, सेमीकंडक्टर लेजर भी उच्च शक्ति और उच्च चमक विकसित कर रहे हैं। उच्च चमक सेमीकंडक्टर लेजर उच्च ऑप्टिकल शक्ति घनत्व है, और बीम बंडल भी उच्च शक्ति फाइबर लेजर पंप स्रोत के लिए आदर्श है। वर्तमान में, फाइबर युग्मित सेमीकंडक्टर लेजर संरचना मुख्य रूप से एकल ट्यूब कपलिंग लेजर, मल्टी-ट्यूब कपलिंग लेजर, मिनी बार और बार/स्टैक श्रृंखला से बना है । मल्टी-ट्यूब कपलिंग लेजर फाइबर लेजर के मुख्यधारा के पंप स्रोत बन जाते हैं क्योंकि उनकी उच्च विश्वसनीयता पहले, यह पेपर मुख्य रूप से बहु-ट्यूब फाइबर कपलिंग तकनीक द्वारा उच्च चमक सेमीकंडक्टर लेजर को साकार करने की तकनीक और प्राप्ति का परिचय देता है।

मल्टी-ट्यूब संरचना सेमीकंडक्टर लेजर बीम का पृथक्करण है जिसे आकार देने, पुनर्व्यवस्थित, एक ही फाइबर में युग्मन के बाद संयुक्त, जो लेजर आउटपुट पावर में सुधार कर सकता है। चूंकि असतत सेमीकंडक्टर लेजर चिप को एक निश्चित आकार के साथ हीट सिंक पर रखा जाना चाहिए, फाइबर युग्मित डायोड लेजर यदि अर्धचालक लेजर की बहुलता के आउटपुट बीम व्यवस्थित किए जाते हैं और सीधे रूप से ध्यान केंद्रित करते हैं, तो संयुक्त बीम मात्रा आमतौर पर प्रत्येक चिप की मात्रा की सीमा के कारण सीमित होती है और इसकी गर्मी सिंक बड़ी होती है, छोटे कोर उच्च उज्ज्वलता फाइबर युग्मन उत्पादन प्राप्त करना मुश्किल होता है। संयुक्त बीम के अंतरिक्ष के आकार को कम करने के लिए, हमें कुछ उपाय करने चाहिए । इस उद्देश्य के लिए, कैपू लिन स्वतंत्र अनुसंधान और सीढ़ी गर्मी सिंक का उपयोग करके बहु-ट्यूब युग्मन संरचना का विकास, लेंस, युग्मित फाइबर और एक अद्वितीय स्थापना, ऑप्टिकल डिजाइन संरचना की जटिलता को सरल बनाता है, फाइबर युग्मित डायोड लेजर घटकों के आकार को कम करता है, सेमीकंडक्टर लेजर की उत्पादन शक्ति में काफी सुधार करता है, जबकि युग्मन बिंदु का उचित ऑपरेटिंग तापमान सुनिश्चित करता है।

उम्र बढ़ने स्क्रीनिंग के लिए असतत सेमीकंडक्टर लेजर चिप से पहले मल्टी-ट्यूब युग्मन में, इस प्रकार मल्टी-ट्यूब कपलिंग की विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है। बार की तुलना में स्वतंत्र की एकल ट्यूब यादृच्छिक विफलता विशेषताएं, हस्तक्षेप का कोई थर्मल प्रभाव नहीं, एक एकल ट्यूब के प्रतिस्थापन ने भी उच्च लागत लाभ के साथ इसकी स्थायित्व में वृद्धि की।

3 फाइबर कपलिंग

उच्च चमक प्राप्त करने के लिए, उच्च शक्ति उत्पादन एक उच्च उत्पादन शक्ति सुनिश्चित करने के लिए एक साथ एकल ट्यूब सेमीकंडक्टर लेजर की संख्या में वृद्धि कर सकते हैं, लेकिन बीम के बाद बीम एक ही फाइबर में युग्मन भी तीन शर्तों को पूरा करना चाहिए: (बीपीपी, बीम कमर त्रिज्या के उत्पाद और विचलन कोण के त्रिज्या) लेजर बीम की तुलना में छोटा है । दूसरा यह है कि बीम का बीम व्यास फाइबर की तुलना में छोटा है। फाइबर बीम पैरामीटर उत्पाद। जो है

हालांकि, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, केवल फाइबर केंद्र का वर्ग क्षेत्र 200 माइक्रोन के कोर व्यास और 0.22 के संख्यात्मक एपर्चर के साथ कोर के लिए उपलब्ध क्षेत्र है, जिसमें 22 मिमी पागल का बीपीपी मूल्य है। युग्मित सेमीकंडक्टर लेजर बीम का अधिकतम बीपीपी है: 9xxnm सेमीकंडक्टर लेजर की एकल चिप से लेजर बीम डेटा आउटपुट एक उदाहरण के रूप में लिया जाता है। धीमी धुरी का व्यास 95μm है और विचलन कोण 10 डिग्री (ऊर्जा का 99%) है। बीम पैरामीटर के बारे में 8.3 mm mrad है; 39 डिग्री (99%), के बारे में 0.51mm mrad के बीम मापदंडों के विचलन कोण। सॉफ्टवेयर सिमुलेशन द्वारा, सैद्धांतिक रूप से 200μm / 0.22NA फाइबर 28 लेजर बीम के साथ युग्मित किया जा सकता है। वर्तमान में, प्रौद्योगिकी संचय के वर्षों के बाद, कैपू लिन 9xxnm उच्च चमक फाइबर युग्मित डायोड लेजर अधिकतम युग्मन असतत सेमीकंडक्टर लेजर 20 तक।

इस पेपर में मल्टी-ट्यूब कपलिंग स्ट्रक्चर और हाई ब्राइटनेस लेजर आउटपुट मेथड पेश की जाती है। उच्च चमक सेमीकंडक्टर लेजर के क्षेत्र में, फाइबर युग्मित डायोड लेजर मल्टी-ट्यूब फाइबर कपलिंग तकनीक का व्यापक रूप से तरंगदैर्ध्य उत्सर्जक लेजर जैसे 9xxnm, 793nm और 808nm, लेजर और थुलियम-डॉप फाइबर लेजर और नियोडिमियम-डॉप्ड सॉलिड-स्टेट लेजर में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है; 10W-200W विभिन्न शक्ति स्तर फाइबर लेजर अनुप्रयोगों के ऑपरेटिंग मोड और बिजली आवश्यकताओं की एक किस्म के अनुरूप कर सकते हैं। भविष्य में, कैपिंग उच्च चमक फाइबर युग्मित डायोड लेजर को ध्रुवीकरण बीम, बहु-तरंगदैर्ध्य बीम और इतने पर बढ़ाकर प्राप्त करेगा, जो उच्च शक्ति फाइबर लेजर उपयोगकर्ताओं के लिए अधिक उत्पाद और सेवाएं प्रदान करता है।