Základní strukturajednomódový vláknový laser
Vynikající výkon jednoho režimuvláknový laservychází z jejich přesného návrhu vnitřní struktury. Efektivní spolupráce všech komponent je základem pro dosažení stabilního a vysoce kvalitního laserového výstupu.
Například se k nabití dopovaného vlákna použije laser o vlnové délce 976 nm s relativně vysokou účinností elektrooptického převodu a poté se k navedení nabitého dopovaného vlákna použije zářič o vlnové délce 1064 nm s dobrou kvalitou paprsku, který uvolní laser o vlnové délce 1064 nm s vyšší energií. Čím vyšší je požadovaná energie laseru o vlnové délce 1064 nm, tím větší je výkon a množství zdroje zdroje.
Podrobné vysvětlení klíčových komponent
Zdroj energie čerpadla je zdrojem energielaser, obvyklepolovodičový laserdioda, jejíž emisní vlnová délka odpovídá absorpčnímu píku zesilovacího média (například vlákno dopované yterbiem odpovídá vlnové délce 915 nm nebo 976 nm). Jednomódový laser vyžaduje, aby zdroj budicího světla měl také vysokou prostorovou koherenci. Proto se často používají jednomódové laserové diody s vazbou na vlákno, které zajišťují, že budicí světlo může být efektivně vstřikováno do jemného jádra jednomódového vlákna.
2. Zisková vlákna jsou základním médiem pro generování laseru a obvykle se jedná o vlákna z křemenného skla dopovaná prvky vzácných zemin. Mezi běžné dopované ionty patří ytterbium (Yb³⁺), erbium (Er³⁺), thulium (Tm³⁺) atd., které odpovídají různým výstupním vlnovým délkám (například 1064 nm, 1550 nm, 2 μm atd.). Délka ziskového vlákna musí být přesně navržena tak, aby byla zajištěna plná absorpce budicího světla při zachování vysoce účinné optooptické konverze.
3. Nejběžnější formou implementace rezonanční dutiny je dvojice vláknových Braggových mřížek. Mřížka se vytvoří vystavením optických vláken interferenčním proužkům ultrafialového laseru, což způsobuje trvalou periodickou změnu indexu lomu jejich jádrových oblastí. Řízením periody a délky mřížky lze přesně řídit centrální vlnovou délku a šířku pásma jejího odrazu. Tato plně vláknitá struktura rezonanční dutiny nevyžaduje diskrétní komponenty, jako jsou optické čočky, což výrazně zvyšuje stabilitu a odolnost systému proti rušení.
4. Výstupní systém kolimace paprsku se obvykle nachází za výstupní mřížkou. Jeho funkcí je převést divergentní laserový paprsek vyzařovaný z optického vlákna na kolimované paralelní světlo nebo jej dále zaostřit na pracovní plochu. Tento systém obvykle zahrnuje samoostřicí čočky nebo mikrominiaturní skupiny čoček a využívá přesnou mechanickou strukturu pro zajištění přesnosti zarovnání. Vysoce kvalitní optická konstrukce dokáže účinně snížit aberace a zajistit, aby výstupní paprsek udržoval vynikající Gaussovo rozložení.
Čas zveřejnění: 25. listopadu 2025