Moderne Single Bar Diode Lasergepumpte Hochleistungs-Leuchtdiode oder Diode, Multimode Single Rod, normalerweise durch Ummantelung eines einzelnen Kerns um einen Kern. Dies ist normalerweise ein Singlemode-Kerndurchmesser von 5 bis 12 μM. Doppelplattierte Fasern sind mit Seltenerdionen wie Neodym, Erbium, Ytterbium und Thulium durch einen inneren Einmodenkern dotiert. Die Ummantelung besteht aus dotiertem Glas mit einem niedrigen Brechungsindex. Das Pumplicht wird in den Mantel und entlang der Struktur injiziert, passiert den aktiven Kern und erzeugt die Anzahl der Partikelinversionen.
Die Emissionswellenlänge wird in der Faser und jeder Art von Reflexionsfunktion ausgewählt (ein typisches Beispiel sind Bragg-Gitter).
Der Laser besteht aus einer Spule aus doppelt ummantelten Fasern, zwei Spiegeln und einer Pumpquelle. Die Pumpquelle kann eine einzelne Leuchtdiode, ein Diodenstab oder ein gepumpter Einzelstabdiodenlaser sein
Die Konfiguration umfasst kontinuierliche Single-Mode-Single-Bar-Diodenlaser, die schnell auf über 100 kHz eingestellt werden können. Raman-Frequenzverschiebung; Q; Multiplikator und Tripel; und quasikontinuierliche Welle (QCW). Die Ausgabe umfasst UV-, sichtbare und Nahinfrarotspektroskopie.
Die gütegeschalteten Einstab-Diodenlaser bestehen typischerweise aus geringer Leistung mit einem integrierten Pigtail-Modulator über eine Reihe von Faserverstärkern für gepulste Nanosekunden-Lasersamen. Faserverstärker, wie beispielsweise Single-Bar-Diodenlaser, werden unter Verwendung derselben Technik konstruiert; Der Laser enthält jedoch keine endinduzierten induzierten Lasereffekte. Diese Laser sind vollständig monolithisch und können Nanosekundenpulse von 20 bis> erzeugen. 200 kHz.
Raman-Single-Bar-Diodenlaser vom Single-Mode-Single-Bar-Diodenlaser-Spleißen bis zur Spule Single-Mode-Spezialfaser mit Gitter, induzierte Raman-Frequenzverschiebung auf die gewünschte Wellenlänge
Pumped Single Bar Diodenlaser
Diodenstäbe können verwendet werden, um Diodenlaser mit einem Stab anzuregen. Typischerweise verwenden faserendgepumpte und geeignete Volumenoptiken zentralisiertes Pumplicht als erstes Paket für aktive Fasern. Im Laufe der Zeit kann der Hochleistungsdiodenbalken die Gesamtleistungsverbesserung, die Strahlleistung und die Lebensdauer für 10.000 Stunden oder mehr nur begrenzt einsetzen, obwohl die Kühlanforderungen, die Einschränkungen bei der Impulsbehandlung und die Zuverlässigkeit begrenzt sind.
Vorteile von Einrohrpumpendioden. Der Hauptvorteil besteht darin, dass sie kein Wasser zum Abkühlen benötigen, mit sehr hohem Wirkungsgrad durch die Faser in das aktive Medium eingeführt werden können, keine zusätzliche Volumenoptik aufweisen oder angepasst werden müssen. Darüber hinaus kann eine einzelne Leuchtdiode eine höhere Ausgangsleistung und bessere Strahleigenschaften sowie eine Lebensdauer von mehr als 200.000 Stunden bei Dauerstrich- und Modulationsmechanismen erzeugen.
Single-Mode-Single-Bar-Diodenlaser
Single-Mode-Single-Bar-Diodenlaser sind auf dem kommerziellen Markt von wenigen Watt bis 3000 Watt Leistung erhältlich. Darüber hinaus haben Single-Mode-Single-Bar-Diodenlaser 20 Kilowatt Spezialprojekte mit teurerer Fasertechnologie produziert. Diese Geräte sind normalerweise im Dauerbetrieb; Das Gerät kann jedoch auf mehr als 50 kHz moduliert werden. Im Modulationsmodus hat das Gerät eine durchschnittliche Spitzenleistung. Durch die M Single-Mode-Faser mit zwei weniger als 1,1. Der Laser-Transversalmodus ist eine rein Gaußsche Verteilung.
Zum Beispiel kollimiert ein 25-mm-Kollimator den Strahl, was zu einem 5-mm-1 / E-Zwei mit einer Divergenz von 0,3 mrad führt. Beim Ytterbium-dotierten Einstab-Diodenlaser entspricht der resultierende Punkt beim Hinzufügen der letzten Linse der endgültigen Brennweite geteilt durch die Brennweite des Kollimators, die das 7-fache des Faserdurchmessers beträgt. Bei einem Endfokus von 100 mm und einer Kollimatorlinse von 25 mm beträgt die Punktgröße schließlich 28 & mgr; m.
Da eine Konfigurationsdatei eher eine Funktion der Einmodenfaser als des heißen Arbeitspunkts ist, wie dies bei herkömmlichen Festkörperlasern der Fall ist, erzeugen Einstabdiodenlaser über den gesamten Arbeitsbereich den gleichen Strahlquerschnitt. Die Modulation erfolgt durch Drehen der Pumpendiode und Fertigstellen, wodurch das Gerät bei Hochfrequenz- oder Einzelimpulsbetrieb moduliert werden kann. Mit den herkömmlichen Festkörperlasern für Einstab-Diodenlaser mit perfektem Querschnitt ist keine Aufwärmzeit erforderlich und kann über einen weiten Bereich stabiler Umgebungsbedingungen (Leistung und Strahlqualität) betrieben werden. Diese Laser können mit zufälliger linearer Ausgabe verschoben werden und können normalerweise von 10 bis 100 Prozent der Nennleistung variieren, ohne dass es zu Abweichungen oder Änderungen des endgültigen Fokusfleckdurchmessers kommt.
Kilowatt und höher Single Bar Diodenlaser parallel zum Start durch die Herstellung von faseroptischen Single-Mode Single Bar Diodenlasern mit großem Durchmesser. Zu diesem Zeitpunkt ist der Laser keine einzelne Form mehr. Die resultierende Strahlqualität ist jedoch den meisten kommerziellen industriellen Lasern der Kilowattklasse überlegen (Abbildung 3). Beispielsweise liefern 8-Kilowatt-Single-Bar-Diodenlaser eine Reihe von Produkten mit weniger als 4,5 mm x Bogenmaß aus Stufenfasern mit einem Kerndurchmesser von 100 μm. Die Uneinigkeit der Single-Bar-Diodenlaser der Kilowatt-Klasse wird sich weiter verbessern, da ein dauerhaft leistungsstarkes Single-Mode-Modul verwendet wird. Im Nahfeld hat das Strahlprofil ein gerades Kantenverhältnis von Gauß, was signifikante Vorteile bei Materialverarbeitungsanwendungen bietet
Der neueste Typ eines Single Bar Diodenlasers ist quasi kontinuierlich. Diese Geräte haben eine hohe Spitzenleistung und eine niedrigere Durchschnittsleistung und können zu relativ geringen Kosten als die CW-Version hergestellt werden. Beispielsweise ist eine Spitzenleistung von 20 kW und eine durchschnittliche Leistung eines quasikontinuierlichen Lasers von 2 kW etwa fünfmal billiger als ein CW-Laser von 20 kW. Sie sind ideal für viele industrielle Anwendungen, die eine lange Impulsbreite und Spitzenleistung erfordern, wie Punktschweißen, Nahtschweißen und Bohren. Entwickelt, um die vorhandenen YAG-Laser aufgrund ihrer minimalen Wartung und kostengünstigen quasikontinuierlichen Laser zu ersetzen, können vorhandene Systeme problemlos nachgerüstet werden. Einzel- und multimodale Versionen sind verfügbar.