Laserul cu diodă cu fibră cuplată este utilizat pe scară largă în diverse domenii, cum ar fi dimensiunile mici, calitatea bună a fasciculului, durata de viață lungă și performanța stabilă. Acestea sunt utilizate în principal ca sursă de lasere cu fibră și lasere în stare solidă. De asemenea, pot fi utilizate direct în laser medical, materiale precum placarea, sudarea și alte domenii. Datorită influenței laserelor cu fibre în tendința de dezvoltare a puterii ridicate, laserii semiconductori dezvoltă, de asemenea, putere mare și luminozitate ridicată. Laserele semiconductoare cu luminozitate ridicată au o densitate optică ridicată a puterii, iar pachetul fasciculului este, de asemenea, ideal pentru lasere cu fibră mare, sursă de pompă. În prezent, structura laser semiconductoare cuplate cu fibre este compusă în principal din lasere de cuplare cu un singur tub, lasere de cuplare cu mai multe tuburi, mini-bar și serie de bare / stive. Laserele cu cuplare cu mai multe tuburi devin sursa principală de pompare a laserelor cu fibră datorită fiabilității lor ridicate. În primul rând, această lucrare introduce în principal tehnologia și realizarea realizării laserelor semiconductoare cu luminozitate ridicată prin tehnologia cuplării cu fibre cu mai multe tuburi.
Structura cu mai multe tuburi este separarea fasciculului laser semiconductor emis prin modelare, rearanjat, combinat după cuplarea într-o singură fibră, care poate îmbunătăți puterea de ieșire a laserului. Deoarece cipul laser semiconductor discret trebuie montat pe un radiator cu o anumită dimensiune, laser cu diodă cu fibră cuplată dacă fasciculele de ieșire ale multitudinii de lasere semiconductoare sunt aranjate și cuplate focalizat direct, volumul combinat al fasciculului este de obicei limitat din cauza limitării din volumul fiecărui cip și al radiatorului său mare, este dificil să se obțină o ieșire de cuplare a fibrelor cu miez mic de înaltă luminozitate. Pentru a reduce dimensiunea spațiului fasciculului combinat, trebuie să luăm anumite măsuri. În acest scop, cercetarea și dezvoltarea independentă Kaipu Lin a structurii de cuplare cu mai multe tuburi utilizând radiator de scară, lentilă de focalizare, fibră cuplată și o instalație unică, designul optic simplifică complexitatea structurii, Laser cu diodă cu fibră cuplată reducând dimensiunea componentelor , îmbunătățind foarte mult semiconductorul Puterea de ieșire a laserului, asigurând în același timp o temperatură de funcționare rezonabilă a punctului de cuplare.
În cuplajul cu mai multe tuburi înainte de cipul laser semiconductor discret pentru screening-ul de îmbătrânire, asigurând astfel fiabilitatea cuplării cu mai multe tuburi. Caracteristici de eșec aleatoriu cu un singur tub de independență, în comparație cu Bar, fără efect termic al interferenței, înlocuirea unui singur tub a crescut și durabilitatea acestuia, cu un avantaj ridicat al costului.
Cuplaj cu 3 fibre
Pentru a obține o luminozitate ridicată, puterea ridicată poate crește numărul de lasere semiconductoare simultane cu un singur tub pentru a asigura o putere de ieșire mai mare, dar fasciculul după cuplarea fasciculului într-o singură fibră trebuie să îndeplinească și cele trei condiții: (BPP, produs al razei taliei fasciculului și a razei unghiului de divergență) este mai mică decât cea a fasciculului laser. Al doilea este că diametrul fasciculului fasciculului este mai mic decât cel al fibrei. Produs parametru fascicul de fibre. care este
Cu toate acestea, în aplicații practice, doar zona pătrată a centrului de fibre este regiunea disponibilă pentru miez cu un diametru al miezului de 200 μm și o deschidere numerică de 0,22, cu o valoare BPP de 22 mm. BPP maxim al fasciculului laser semiconductor cuplat este: semiconductor 9xxnm Datele fasciculului laser de ieșire de la un singur cip al laserului sunt luate ca exemplu. Diametrul axei lente este de 95μm și unghiul de divergență este de 10 ° (99% din energie). Parametrul fasciculului este de aproximativ 8,3 mm mrad; Unghi de divergență de 39 ° (99%), parametrii fasciculului de aproximativ 0,51 mm mrad. Prin simulare software, fibra teoretic 200μm / 0.22NA poate fi cuplată la 28 de fascicule laser. În prezent, după ani de acumulare de tehnologie, Kaipu Lin 9xxnm cu laser cu diodă cu fibre cu luminozitate ridicată cu cuplare maximă lasere semiconductoare discrete de până la 20.
În această lucrare, sunt introduse o structură de cuplare cu mai multe tuburi și o metodă de ieșire laser cu luminozitate ridicată. În domeniul laserelor semiconductoare cu luminozitate ridicată, tehnologia cuplării cu mai multe tuburi a laserului cu diodă cu fibră este utilizată pe scară largă în lasere cu emisie de lungime de undă, cum ar fi 9xxnm, 793nm și 808nm, lasere și lasere cu fibre dopate cu tuliu și stări solide dopate cu neodim. lasere; Nivelurile de putere diferite de 10W-200W pot corespunde unei varietăți de moduri de operare și cerințe de putere ale aplicațiilor laser cu fibră. În viitor, Kaiping va obține o luminozitate mai mare a laserului cu diodă cu fibră prin creșterea fasciculului de polarizare, a fasciculului cu mai multe lungimi de undă și așa mai departe, oferind mai multe produse și servicii pentru utilizatorii de laser cu fibră de mare putere.