Laser accoppiati a fibra: monomodale e multimodale

Il laser a fibra è un laser con fibra di vetro drogata di terre rare come mezzo di guadagno. I laser a fibra possono essere costruiti in base agli amplificatori a fibra. Sotto l'azione della luce di pompaggio, l'alta densità di potenza si forma facilmente nella fibra, con il "numero di particelle inversione" del livello di energia laser della sostanza di lavoro laser, E l'uscita di oscillazione laser può essere formata aggiungendo un anello di feedback positivo (formando una cavità risonante) in modo adeguato.

Il laser a fibra è composto da sorgente della pompa, accoppiatore multimodale (combinazione di travi), grata in fibra, fibra attiva, modulo di uscita di calibrazione del raggio e fibra passiva (fibra di uscita dell'energia). Il suo ambito di applicazione è molto ampio, comprese le comunicazioni in fibra ottica, la comunicazione a distanza spaziale laser, l'industria, la costruzione navale, la produzione di automobili, l'incisione laser, il taglio laser della marcatura laser, la stampa, il metallo, perforazione non metallica in rulli/taglio/saldatura, saldatura per brasatura, tempra in acqua, rivestimento e profondità), sicurezza di difesa militare, attrezzatura per strumenti medici, Costruzione di infrastrutture su larga scala, come fonte di pompa di altri laser.

Laser accoppiati a fibraSono separati da modalità singola e multimodale. Quando c' è un solo modulo della pompa all'interno del laser, è chiamato un laser monomodale e più moduli della pompa sono combinati per far entrare più raggi della pompa nella fibra attiva attraverso lo splitter del fascio, ottieni un fascio di potenza superiore. Questo tipo di laser combinato multimodulo è un laser multimodale. Di solito, nei prodotti laser a fibra, i laser monomodali sono per lo più di media e piccola potenza, mentre i prodotti ad alta potenza sono per lo piùLaser multimodali.

Differenza tra modalità singola e multimodale:

(1) qualità del raggio: il nucleo in fibra monomodale è abbastanza sottile, l'invio di un tipico raggio Gaussian, l'energia è molto concentrata, simile a una montagna ripida, la qualità del raggio è anche migliore del multimodale; La distribuzione dell'energia è simile a una tazza invertita, in media, naturalmente, la qualità del raggio è migliore di quella della modalità singola.

(2) prestazioni dell'applicazione: in base a diverse caratteristiche di prestazioni, modalità singola e multimodale nella direzione dell'applicazione specifica sono anche diverse. Ad esempio, nel taglio di lamiere in acciaio inossidabile/acciaio al carbonio da 1mm e al di sotto, l'efficienza di elaborazione monomodale è molto migliore rispetto al multimodale (modalità singola 15%-20% più veloce), E la qualità del taglio è simile;

(3) campo di saldatura laser: saldatura a conduzione termica, il laser monomodale può ottenere una saldatura più uniforme e liscia, quindi una saldatura di materiale sottile utilizzando un laser monomodale, come il gruppo di batterie di alimentazione del pacchetto morbido quando la saldatura sovrapposta dell'orecchio del palo; Nella saldatura a fusione profonda, Il laser multimodale può ottenere una saldatura con un rapporto di aspetto migliore, come la saldatura della barra bus della batteria di alimentazione quadrata.

Vale la pena osservare che i laser monomodali e multimodali sono una base importante per la selezione dei laser a fibra. Laser a fibra, con la sua elevata efficienza di conversione elettroottica, alta stabilità, qualità del fascio alto e vantaggi a basso costo, nel campo dell'elaborazione laser è sempre più popolare con il mercato, E come una tipo di sorgente luminosa di altissima qualità, i costi sono in declino negli ultimi anni, Il tradizionale mercato laser solido e a gas è stato sostituito dal laser a fibra.