A estrutura central de umlaser de fibra monomodo
O excelente desempenho do modo únicolaser de fibraIsso se deve ao design preciso de sua estrutura interna. A operação colaborativa e eficiente entre todos os componentes é a base para alcançar uma saída de laser estável e de alta qualidade.
Por exemplo, um laser de 976 nm com uma eficiência de conversão eletro-óptica relativamente alta é usado para carregar a fibra dopada, e então uma luz de semente de 1064 nm com boa qualidade de feixe é usada para guiar a fibra dopada carregada e liberar um laser de 1064 nm com maior energia. Quanto maior a energia do laser de 1064 nm necessária, maior a potência e a quantidade da fonte de bombeamento exigidas.
Explicação detalhada dos principais componentes
A fonte de bombeamento é a fonte de energia dolaser, geralmente umlaser semicondutorO diodo, cujo comprimento de onda de emissão coincide com o pico de absorção do meio de ganho (por exemplo, uma fibra dopada com itérbio corresponde a um comprimento de onda de 915 nm ou 976 nm), é um componente essencial do laser monomodo. Para lasers monomodo, a fonte de luz de bombeamento também precisa ter alta coerência espacial. Portanto, diodos laser acoplados a fibra monomodo são frequentemente usados para garantir que a luz de bombeamento seja injetada eficientemente no núcleo fino da fibra monomodo.
2. As fibras de ganho são o meio central para a geração de laser e geralmente são fibras de vidro de quartzo dopadas com elementos de terras raras. Íons dopantes comuns incluem itérbio (Yb³⁺), érbio (Er³⁺), túlio (Tm³⁺), etc., que correspondem a diferentes faixas de comprimento de onda de saída (como 1064 nm, 1550 nm, 2 μm, etc.). O comprimento da fibra de ganho precisa ser projetado com precisão para garantir a absorção completa da luz de bombeamento, mantendo ao mesmo tempo uma conversão opto-óptica de alta eficiência.
3. A forma de implementação mais comum de uma cavidade ressonante é o par de grades de Bragg em fibra óptica. Uma grade é formada pela exposição de fibras ópticas a franjas de interferência de laser ultravioleta, causando uma mudança periódica permanente no índice de refração de suas regiões centrais. Controlando o período e o comprimento da grade, o comprimento de onda central e a largura de banda de sua reflexão podem ser controlados com precisão. Essa estrutura de cavidade ressonante totalmente fibrada não requer componentes discretos, como lentes ópticas, aumentando significativamente a estabilidade e a capacidade anti-interferência do sistema.
4. O sistema de colimação do feixe geralmente está localizado atrás da grade de saída. Sua função é converter o laser divergente emitido pela fibra óptica em luz paralela colimada ou focalizá-lo ainda mais na superfície de trabalho. Este sistema geralmente inclui lentes de autofocalização ou grupos de lentes microminiaturizadas e adota uma estrutura mecânica precisa para garantir a exatidão do alinhamento. Um projeto óptico de alta qualidade pode reduzir efetivamente as aberrações e garantir que o feixe de saída mantenha uma excelente distribuição gaussiana.
Data da publicação: 25/11/2025