A tecnologia de feixe de fibras melhora a potência e o brilho do laser semicondutor azul

A tecnologia de feixe de fibras melhora a potência e o brilho delaser semicondutor azul

Modelagem do feixe usando o mesmo comprimento de onda ou comprimento de onda próximo dolaserA unidade é a base da combinação de múltiplos feixes de laser de diferentes comprimentos de onda. Entre eles, a união espacial de feixes consiste em empilhar múltiplos feixes de laser no espaço para aumentar a potência, mas pode causar a redução da qualidade do feixe. Ao utilizar a característica de polarização linear delaser semicondutorA potência de dois feixes com direção de vibração perpendicular entre si pode ser aumentada em quase o dobro, mantendo a qualidade do feixe inalterada. O empacotador de fibras é um dispositivo de fibra preparado com base em um feixe de fibras fundidas cônicas (TFB). Ele consiste em descascar um feixe de fibras ópticas da camada de revestimento e, em seguida, organizá-lo de uma determinada maneira, aquecê-lo em alta temperatura para derretê-lo. Ao esticar o feixe de fibras ópticas na direção oposta, a área de aquecimento da fibra óptica funde-a em um feixe de fibras ópticas cônicas fundidas. Após o corte da cintura cônica, a extremidade de saída do cone é fundida com uma fibra de saída. A tecnologia de agrupamento de fibras pode combinar vários feixes de fibras individuais em um feixe de grande diâmetro, alcançando assim uma maior transmissão de potência óptica. A Figura 1 é o diagrama esquemático delaser azultecnologia de fibra.

A técnica de combinação de feixes espectrais utiliza um único elemento dispersor de chip para combinar simultaneamente múltiplos feixes de laser com intervalos de comprimento de onda tão baixos quanto 0,1 nm. Múltiplos feixes de laser de diferentes comprimentos de onda incidem sobre o elemento dispersivo em diferentes ângulos, sobrepõem-se ao elemento e, em seguida, difratam e emitem na mesma direção sob a ação da dispersão, de modo que os feixes de laser combinados se sobrepõem no campo próximo e no campo distante, a potência é igual à soma dos feixes unitários e a qualidade do feixe é consistente. Para realizar a combinação de feixes espectrais em espaçamento estreito, a grade de difração com forte dispersão é geralmente usada como elemento de combinação de feixes, ou a grade de superfície combinada com o modo de realimentação de espelho externo, sem controle independente do espectro unitário do laser, reduzindo a dificuldade e o custo.

O laser azul e sua fonte de luz composta com laser infravermelho são amplamente utilizados na soldagem de metais não ferrosos e na manufatura aditiva, melhorando a eficiência de conversão de energia e a estabilidade do processo de fabricação. A taxa de absorção do laser azul para metais não ferrosos é várias vezes maior que a dos lasers de comprimento de onda próximo ao infravermelho, e também melhora a absorção de titânio, níquel, ferro e outros metais até certo ponto. Os lasers azuis de alta potência liderarão a transformação da manufatura a laser, e a melhoria do brilho e a redução de custos são as tendências de desenvolvimento futuras. A manufatura aditiva, o revestimento e a soldagem de metais não ferrosos serão mais amplamente utilizados.

Em um cenário de baixo brilho azul e alto custo, a fonte de luz composta por laser azul e laser infravermelho próximo pode melhorar significativamente a eficiência de conversão de energia das fontes de luz existentes e a estabilidade do processo de fabricação, sob a premissa de custo controlável. Desenvolver tecnologias de combinação de feixes espectrais, solucionar problemas de engenharia e combinar a tecnologia de unidades de laser de alto brilho para gerar uma fonte de laser semicondutor azul de alto brilho com potência de quilowatts, além de explorar novas tecnologias de combinação de feixes, é de grande importância. Com o aumento da potência e do brilho do laser, seja como fonte de luz direta ou indireta, o laser azul se tornará importante no setor de defesa e na indústria.