Moderno Diodo Laser de Barra Única Bombeado Diodo de Alta Potência Emitindo Diodo ou Diodo, Multimode Single Rod, geralmente através de revestimento único núcleo em torno de um núcleo. Este é geralmente um 5 a 12 de diâmetro de núcleo de modo único μM. Fibra dupla é dopada com íons de terras raras como neodímio, erbium, ytterbium e thulium por núcleo interno de modo único. O revestimento é feito de vidro dopado com baixo índice de refração. A luz da bomba é injetada no revestimento e ao longo da estrutura, passando pelo núcleo ativo e produzindo o número de partículas inversão.
O comprimento de onda de emissão é selecionado na fibra e em qualquer tipo de função de reflexão (um exemplo típico são as grades de Bragg).
O laser consiste em uma bobina de fibra dupla, dois espelhos e uma fonte de bomba. A fonte da bomba pode ser um único diodo emissor de luz, uma barra de diodo ou um laser de diodo de barra única bombeado
A configuração inclui lasers de diodo de barra única contínuos de modo único que podem ser rapidamente ajustados para mais de 100 kHz; Mudança de frequência raman; Q; multiplicador e triplo; e onda quase contínua (QCW). A saída inclui espectroscopia UV, visível e próxima do infravermelho.
Os Lasers de Diodo de Barra Única comutadoras Q são tipicamente feitos de baixa potência, com um modulador integral de tranças através de uma série de amplificadores de fibra para sementes laser pulsadas nanossegundos. Amplificadores de fibra, como lasers de diodo de barra única, são construídos usando a mesma técnica; no entanto, o laser não contém efeitos laser induzidos por extremidade. Estes lasers são totalmente monolíticos capazes de produzir pulsos nanossegundos de 20 a > 200 kHz.
Raman Single Bar Diode Laser de um modo único Single Bar Diode Laser emendando-se para a bobina de fibra especial de modo único contendo grade, induzida mudança de frequência Raman para o comprimento de onda desejado
Lasers de diodo de barra única bombeado
As barras de diodo podem ser usadas para excitar lasers de diodo de barra única. Normalmente, a fibra end-pumped e a óptica a granel apropriada utilizam a luz centralizada da bomba como o primeiro pacote para fibra ativa. Com o tempo, a barra de diodo de alta potência tem uma implantação limitada de melhoria total de energia, desempenho do feixe e vida útil por 10.000 horas ou mais, embora os requisitos de resfriamento, limitações de manuseio de pulso e confiabilidade sejam limitados.
Vantagens dos diodos da bomba de tubo único. A principal vantagem é que eles não precisam de água para esfriar, podem ser introduzidos no meio ativo através da fibra com eficiência muito alta, sem óptica a granel extra ou precisam ser ajustados. Além disso, um único diodo emissor de luz pode produzir maior potência de saída e melhores características do feixe e maiores 200.000 horas de vida útil em mecanismos contínuos de onda e modulação.
Single - modo Lasers de Diodo de Barra Única
Lasers de diodo de barra única de modo único estão disponíveis no mercado comercial de alguns watts a 3000 watts de saída. Além disso, os Lasers de Diodo de Barra Única de um modo único produziram 20 kilowatts de projetos especiais usando tecnologia de fibra mais cara. Esses dispositivos geralmente são contínuos em operação; no entanto, o aparelho pode ser modulado para mais de 50 kHz. No modo de modulação, a unidade tem uma potência média máxima. Através da fibra de modo único M com dois menos de 1.1. O modo transverso a laser é uma distribuição puramente gaussiana.
Por exemplo, um collimator de 25 mm colmola o feixe, resultando em um 5mm 1 / E dois cheios de divergência de 0,3mrad. Com o laser de diodo de barra única dotado de ytterbium, quando a última lente é adicionada, o ponto resultante é igual à distância focal final dividida pela distância focal do collimador 7 vezes o diâmetro da fibra. Com um foco final de 100 mm e uma lente collimador de 25 mm, o tamanho da mancha será eventualmente 28 [mu] M.
Como um arquivo de configuração é uma função da fibra de modo único, em vez do ponto de trabalho quente, como os lasers tradicionais de estado sólido, os Lasers de Diodo de Barra Única produzem a mesma seção transversal de feixe em toda a faixa de trabalho. A modulação é feita girando o diodo da bomba e completando, permitindo que o dispositivo seja modulado em alta frequência ou operação de pulso único. Com os lasers de estado sólido tradicionais para Lasers de Diodo de Barra Única, com sua seção transversal perfeita, não é necessário tempo de aquecimento e pode ser operado em uma ampla gama de condições ambientais estáveis (qualidade de energia e feixe). Estes lasers podem ser derivados com saída linear aleatória, e geralmente podem variar de 10 a 100% da potência nominal sem qualquer divergência ou qualquer alteração no diâmetro final da mancha de foco.
Kilowatt e acima de Lasers de Diodo de Barra Única em paralelo com o lançamento através da fabricação de laser de diodo de fibra óptica de grande diâmetro. Neste ponto, o laser não é mais um único molde; no entanto, a qualidade resultante do feixe é superior à maioria dos lasers industriais da classe kilowatt (Figura 3). Por exemplo, lasers de diodo de barra única de 8 quilowatts fornecem um monte de produtos com menos de 4,5 mm x radian de fibra de passo de 100 μm de diâmetro do núcleo. A discordância dos lasers de diodo de barra única da classe kilowatt continuará a melhorar como resultado de um módulo de modo único de alta potência sendo utilizado. No campo próximo, o perfil do feixe tem uma proporção de borda reta do gaussiano, proporcionando vantagens significativas em aplicações de processamento de materiais
O último tipo de Laser de Diodo de Barra Única é quase contínuo. Estes dispositivos têm alta potência máxima e menor potência média, e podem ser fabricados a um custo bastante baixo do que a versão CW. Por exemplo, um pico de potência de 20 kW e uma potência média de 2 kW laser quase contínuo é cerca de cinco vezes mais barato do que um laser CW de 20 kW. São ideais para muitas aplicações industriais que requerem uma longa largura de pulso e potência máxima, como soldagem de ponto, soldagem de costura e perfuração. Projetado para substituir os lasers YAG existentes devido à sua manutenção mínima e lasers quase contínuos de baixo custo, pode ser facilmente adaptado aos sistemas existentes. Versões únicas e multimodais estão disponíveis.