Увядзіцевалаконныя імпульсныя лазеры
Імпульсныя валаконныя лазеры - гэталазерныя прыладыякія выкарыстоўваюць валокны, легаваныя іонамі рэдказямельных элементаў (напрыклад, ітэрбій, эрбій, тулій і г.д.) у якасці ўзмацняльнага асяроддзя. Яны складаюцца з узмацняльнага асяроддзя, аптычнага рэзананснага рэзанатара і крыніцы накачкі. Тэхналогія генерацыі імпульсаў у асноўным уключае тэхналогію Q-пераключэння (нанасекундны ўзровень), актыўную сінхранізацыю мод (пікасекундны ўзровень), пасіўную сінхранізацыю мод (фемтасекундны ўзровень) і тэхналогію ўзмацнення магутнасці асноўных ваганняў (MOPA).
Прамысловае прымяненне ахоплівае рэзку металу, зварку, лазерную ачыстку і рэзку літыевых батарэй TAB у новай энергетычнай галіне, прычым шматрэжымная выходная магутнасць дасягае ўзроўню дзесяці тысяч ват. У галіне лідара імпульсныя лазеры з даўжынёй хвалі 1550 нм, якія адрозніваюцца высокай энергіяй імпульсаў і бяспечнымі для вачэй характарыстыкамі, выкарыстоўваюцца ў сістэмах вымярэння адлегласці і радыёлакацыйных сістэмах, усталяваных на транспартных сродках.
Асноўныя тыпы прадукцыі ўключаюць Q-пераключаны тып, тып MOPA і магутнае валакно.імпульсныя лазерыКатэгорыя:
1. Валакновы лазер з Q-мадуляцыяй: Прынцып Q-мадуляцыі заключаецца ў даданні прылады з рэгуляваннем страт унутры лазера. У большасці перыядаў часу лазер мае вялікія страты і практычна не выпраменьвае святло. За надзвычай кароткі прамежак часу зніжэнне страт прылады дазваляе лазеру выпраменьваць вельмі інтэнсіўны кароткі імпульс. Валакновыя лазеры з Q-мадуляцыяй можна атрымаць як актыўна, так і пасіўна. Актыўная тэхналогія звычайна прадугледжвае даданне мадулятара інтэнсіўнасці ўнутр рэзанатара для кантролю страт лазера. Пасіўныя метады выкарыстоўваюць насычаныя паглынальнікі або іншыя нелінейныя эфекты, такія як вымушанае раманаўскае рассейванне і вымушанае рассейванне Брылюэна, для фарміравання механізмаў Q-мадуляцыі. Імпульсы, якія звычайна генеруюцца метадамі Q-мадуляцыі, маюць нанасекундны ўзровень. Калі неабходна генераваць больш кароткія імпульсы, гэтага можна дасягнуць з дапамогай метаду сінхранізацыі мод.
2. Валакновы лазер з сінхранізацыяй мод: ён можа генераваць ультракароткія імпульсы з дапамогай метадаў актыўнай або пасіўнай сінхранізацыі мод. З-за часу водгуку мадулятара шырыня імпульсу, якая генеруецца актыўнай сінхранізацыяй мод, звычайна знаходзіцца на пікасекундным узроўні. Пасіўная сінхранізацыя мод выкарыстоўвае прылады пасіўнай сінхранізацыі мод, якія маюць вельмі кароткі час водгуку і могуць генераваць імпульсы фемтасекунднага маштабу.
Вось кароткае ўвядзенне ў прынцып фіксацыі формы.
У лазерным рэзанансным рэзанатары існуе незлічоная колькасць падоўжных мод. Для кальцавага рэзанатара частотны інтэрвал падоўжных мод роўны /CCL, дзе C — хуткасць святла, а CL — даўжыня аптычнага шляху сігнальнага святла, які праходзіць адзін кругавы шлях у рэзанатары. У цэлым, паласа шырыні ўзмацнення валаконных лазераў адносна вялікая, і адначасова працуе вялікая колькасць падоўжных мод. Агульная колькасць мод, якія можа апрацоўваць лазер, залежыць ад падоўжнага інтэрвалу мод ∆ν і паласы шырыні ўзмацнення асяроддзя ўзмацнення. Чым меншы падоўжны інтэрвал мод, тым большая паласа шырыні ўзмацнення асяроддзя, і тым больш падоўжных мод можа падтрымлівацца. І наадварот, тым менш.
3. Квазібесперапынны лазер (QCW-лазер): гэта спецыяльны рэжым працы паміж лазерамі бесперапыннай хвалі (CW) і імпульснымі лазерамі. Ён дасягае высокай імгненнай выходнай магутнасці за кошт перыядычных доўгіх імпульсаў (каэфіцыент запаўнення звычайна ≤1%), захоўваючы пры гэтым адносна нізкую сярэднюю магутнасць. Ён спалучае ў сабе стабільнасць бесперапынных лазераў з перавагай пікавай магутнасці імпульсных лазераў.
Тэхнічны прынцып: лазеры QCW нагружаюць модулі мадуляцыі ў бесперапынным рэжымелазерСхема для разбіцця бесперапынных лазераў на імпульсныя паслядоўнасці з высокім каэфіцыентам запаўнення, што дазваляе гнутка пераключацца паміж бесперапынным і імпульсным рэжымамі. Яе асноўнай асаблівасцю з'яўляецца механізм «кароткатэрміновы імпульс, доўгатэрміновае астуджэнне». Астуджэнне ў імпульсным прамежку памяншае назапашванне цяпла і зніжае рызыку цеплавой дэфармацыі матэрыялу.
Перавагі і асаблівасці: Двухрэжымная інтэграцыя: яна спалучае пікавую магутнасць імпульснага рэжыму (да 10 разоў вышэйшую за сярэднюю магутнасць бесперапыннага рэжыму) з высокай эфектыўнасцю і стабільнасцю бесперапыннага рэжыму.
Нізкае спажыванне энергіі: высокая эфектыўнасць электрааптычнага пераўтварэння і нізкі кошт доўгатэрміновага выкарыстання.
Якасць прамяня: высокая якасць прамяня валаконных лазераў падтрымлівае дакладную мікраапрацоўку.
Час публікацыі: 10 лістапада 2025 г.