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 um comprimento de onda próximo ao dolaserA unidade é a base da combinação de múltiplos feixes de laser de diferentes comprimentos de onda. Entre eles, a ligação espacial de feixes consiste em empilhar múltiplos feixes de laser no espaço para aumentar a potência, mas pode causar uma diminuição na qualidade do feixe. Ao utilizar a característica de polarização linear delaser semicondutorA potência de dois feixes cuja direção de vibração é perpendicular entre si pode ser aumentada em quase o dobro, enquanto a qualidade do feixe permanece inalterada. O agrupador de fibras é um dispositivo de fibra preparado com base no Feixe de Fibras Fundidas Cônicas (TFB). Consiste em remover a camada de revestimento de um feixe de fibras ópticas, que são então dispostas de uma determinada maneira e aquecidas a alta temperatura para fundi-las. Enquanto o feixe de fibras ópticas é esticado na direção oposta, a área de aquecimento funde as fibras ópticas, formando um feixe cônico fundido. Após cortar a cintura do cone, a extremidade de saída do cone é fundida com uma fibra de saída. A tecnologia de agrupamento de fibras permite combinar múltiplos feixes de fibras individuais em um feixe de grande diâmetro, alcançando assim uma maior transmissão de potência óptica. A Figura 1 apresenta o diagrama esquemático do processo.laser azultecnologia de fibra.

A técnica de combinação espectral de feixes utiliza um único elemento dispersivo em 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 ângulos diferentes, sobrepõem-se no elemento e, em seguida, difratam e são emitidos na mesma direção sob a ação da dispersão. Dessa forma, o feixe de laser combinado se sobrepõe nos campos próximo e distante, a potência é igual à soma dos feixes individuais e a qualidade do feixe é consistente. Para realizar a combinação espectral de feixes com espaçamento estreito, geralmente utiliza-se uma grade de difração com forte dispersão como elemento de combinação de feixes, ou uma grade de superfície combinada com o modo de realimentação por espelho externo, sem a necessidade de controle independente do espectro de cada 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 por metais não ferrosos é várias vezes maior, chegando a dezenas de vezes maior, do que a de lasers de comprimento de onda próximo ao infravermelho, e também melhora, em certa medida, o desempenho de metais como titânio, níquel, ferro e outros. Os lasers azuis de alta potência impulsionarão a transformação da manufatura a laser, e o aumento do brilho e a redução de custos são as tendências de desenvolvimento futuro. A manufatura aditiva, o revestimento e a soldagem de metais não ferrosos serão cada vez mais utilizados.

Na era da baixa luminosidade azul e do 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, mantendo o custo sob controle. É de grande importância desenvolver a tecnologia de combinação de feixes espectrais, solucionar problemas de engenharia e combinar a tecnologia de unidades de laser de alta luminosidade para obter uma fonte de laser semicondutor azul de alta luminosidade (em quilowatts), além de explorar novas tecnologias de combinação de feixes. Com o aumento da potência e da luminosidade do laser, seja como fonte de luz direta ou indireta, o laser azul se tornará importante nos campos da defesa nacional e da indústria.