Fasergekoppelte Diodenlaser werden häufig in verschiedenen Bereichen eingesetzt, z. B. bei geringer Größe, guter Strahlqualität, langer Lebensdauer und stabiler Leistung. Sie werden hauptsächlich als Quelle für Faserlaser und Festkörperlaser verwendet. Sie können auch direkt in der Lasermedizin, in Materialien wie Verkleidung, Schweißen und anderen Bereichen eingesetzt werden. Aufgrund des Einflusses von Faserlasern auf den Entwicklungstrend der Hochleistung entwickeln Halbleiterlaser auch eine hohe Leistung und eine hohe Helligkeit. Halbleiterlaser mit hoher Helligkeit haben eine hohe optische Leistungsdichte, und das Strahlbündel ist auch ideal für Hochleistungsfaserlaser. Pumpquelle. Gegenwärtig besteht die fasergekoppelte Halbleiterlaserstruktur hauptsächlich aus Einrohr-Kopplungslasern, Mehrrohr-Kopplungslasern, Ministangen- und Stab / Stapel-Reihen. Die Mehrrohr-Kopplungslaser werden aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit zur Hauptpumpenquelle für Faserlaser. Zunächst wird in diesem Artikel hauptsächlich die Technologie und Realisierung der Realisierung von Halbleiterlasern mit hoher Helligkeit durch Mehrrohr-Faserkopplungstechnologie vorgestellt.
Die Mehrrohrstruktur ist die Trennung des Halbleiterlaserstrahls, der durch Formen, Umordnen und Kombinieren nach dem Einkoppeln in eine einzelne Faser emittiert wird, wodurch die Laserausgangsleistung verbessert werden kann. Da der diskrete Halbleiterlaserchip auf einem Kühlkörper mit einer bestimmten Größe montiert werden muss, ist das kombinierte Strahlvolumen aufgrund der Begrenzung gewöhnlich begrenzt, wenn die Ausgangsstrahlen der mehreren Halbleiterlaser direkt angeordnet und fokussiert gekoppelt sind des Volumens jedes Chips und seines Kühlkörpers Groß ist es schwierig, eine Faserkopplungsleistung mit kleinem Kern und hoher Helligkeit zu erhalten. Um den Raum des kombinierten Strahls zu verkleinern, müssen wir bestimmte Maßnahmen ergreifen. Zu diesem Zweck vereinfacht Kaipu Lin die Forschung und Entwicklung einer Mehrrohr-Kopplungsstruktur unter Verwendung eines Leiterkühlkörpers, einer Fokussierlinse, einer gekoppelten Faser und einer einzigartigen Installation. Das optische Design vereinfacht die Komplexität der Struktur und reduziert die Größe der Komponenten , Verbesserung des Halbleiters Die Ausgangsleistung des Lasers bei gleichzeitiger Gewährleistung einer angemessenen Betriebstemperatur des Kopplungspunktes.
Bei der Mehrrohrkopplung vor dem diskreten Halbleiterlaserchip zur Alterungsabschirmung wird somit die Zuverlässigkeit der Mehrrohrkopplung sichergestellt. Zufällige Ausfallmerkmale eines einzelnen Rohrs, unabhängig davon, dass im Vergleich zu Bar keine thermischen Interferenzen auftreten. Der Austausch eines einzelnen Rohrs erhöhte auch seine Haltbarkeit mit einem hohen Kostenvorteil.
3 Faserkupplung
Um eine hohe Helligkeit zu erreichen, kann eine hohe Ausgangsleistung die Anzahl gleichzeitiger Einröhren-Halbleiterlaser erhöhen, um eine höhere Ausgangsleistung sicherzustellen. Der Strahl nach der Strahleinkopplung in eine einzelne Faser muss jedoch auch die drei Bedingungen erfüllen: (BPP, die Das Produkt aus dem Taillenradius des Strahls und dem Radius des Divergenzwinkels ist kleiner als das des Laserstrahls. Der zweite ist, dass der Strahldurchmesser des Strahls kleiner als der der Faser ist. Faserstrahlparameterprodukt. welches ist
In praktischen Anwendungen ist jedoch nur die quadratische Fläche des Faserzentrums der verfügbare Bereich für den Kern mit einem Kerndurchmesser von 200 & mgr; m und einer numerischen Apertur von 0,22 mit einem BPP-Wert von 22 mm mad. Der maximale BPP des gekoppelten Halbleiterlaserstrahls beträgt: 9xxnm Halbleiter Die vom einzelnen Chip des Lasers ausgegebenen Laserstrahldaten werden als Beispiel genommen. Der Durchmesser der langsamen Achse beträgt 95 μm und der Divergenzwinkel 10 ° (99% der Energie). Der Strahlparameter beträgt ca. 8,3 mm mrad; Divergenzwinkel von 39 ° (99%), die Strahlparameter von ca. 0,51 mm mrad. Durch Software-Simulation können theoretisch 200 μm / 0,22NA-Fasern an 28 Laserstrahlen gekoppelt werden. Derzeit, nach Jahren der Technologieakkumulation, Kaipu Lin 9xxnm hochhelle fasergekoppelte Diodenlaser maximale Kopplung diskreter Halbleiterlaser bis zu 20.
In dieser Arbeit werden eine Mehrrohr-Kopplungsstruktur und ein Laserausgangsverfahren mit hoher Helligkeit vorgestellt. Auf dem Gebiet der Halbleiterlaser mit hoher Helligkeit wird die Mehrröhrenfaserkopplungstechnologie mit fasergekoppeltem Diodenlaser häufig in wellenlängenemittierenden Lasern wie 9xxnm, 793nm und 808nm, Lasern und Thulium-dotierten Faserlasern und Neodym-dotierten Festkörpern eingesetzt Laser; 10W-200W unterschiedliche Leistungsstufen können einer Vielzahl von Betriebsarten und Leistungsanforderungen von Faserlaseranwendungen entsprechen. In Zukunft wird Kaiping einen fasergekoppelten Diodenlaser mit höherer Helligkeit erzielen, indem der Polarisationsstrahl, der Mehrwellenlängenstrahl usw. erhöht werden, wodurch mehr Produkte und Dienstleistungen für Benutzer von Hochleistungsfaserlasern bereitgestellt werden.