Они бывают разных видов и, имея много общего с оптическими квантовыми генераторами других типов, обладают собственными уникальными преимуществами. Волоконные лазеры принцип работы. Устройства этого типа представляют собой вариацию стандартного твердотельного источника когерентного излучения с рабочим телом из оптоволокна, а не стержня, пластины или диска. Свет генерируется легирующей примесью в центральной части волокна. Основная структура может варьироваться от простой до довольно сложной. Устройство иттербиевого волоконного лазера таково, что волокно имеет большое отношение поверхности к объему, поэтому тепло может быть относительно легко рассеяно. Волоконные лазеры накачиваются оптически, чаще всего с помощью диодных квантовых генераторов, но в некоторых случаях такими же источниками. Оптика, используемая в этих системах, как правило, представляет собой волоконные компоненты, причем большинство или все они соединены друг с другом. В некоторых случаях используется объемная оптика, а иногда внутренняя оптоволоконная система сочетается с внешней объемной оптикой. Источником диодной накачки может служить диод, матрица, или множество отдельных диодов, каждый из которых связан с соединителем волоконно оптическим световодом. Волоконный Лазер Реферат' title='Волоконный Лазер Реферат' />Волоконные лазеры компактны и прочны, точно наводятся и легко рассеивают тепловую энергию. Они бывают разных видов и, имея много общего с оптическими квантовыми генераторами других типов, обладают собственными уникальными преимуществами. При полностью волоконной реализации такой лазер называется цельноволоконным, при комбинированном использовании волоконных и других элементов в конструкции лазера он. Лазерная технология. Принцип действия лазеров. Основные свойства лазерного луча. Монохромотичность лазерного излучения. Его мощность. Применение лазеров. Медицинский лазер Первые лазеры, используемые для операций кожи, были лазеры с непрерывным излучением, такие как лазер на диоксиде углерода и аргоновый лазер. Они широко использовались для лечения родимых пятен, таких как гемангиома. Хотя родимые пятна и удалялись, побочный эффект. В этой статье описываются технологии применяемые в таких станках, как Волоконный лазерный гравер. CO2 лазеры за годы своей работы продемонстрировали себя как многостороннее, надежое, рентабельное, быстроокупаемое оборудование, которое может обрабатывать огромное количество. Ключевые слова твердотельный лазер, диодная накачка, геометрия на качки, свободная генерация, пассивная модуляция добротности. Цель работы Исследовать температурные зависимости спектра и мощно сти излучения волоконного лазерного диода накачки AlGaAs, рассчитать и оп. Волоконные лазеры. Создание волоконных лазеров. Первый волоконный лазер был создан Снитцером в. В качестве активного элемента использовался стеклянный волоконный световод, содержащий. Легированное волокно на каждом конце имеет зеркало объемного резонатора на практике в волокне делают решетки Брэгга. На концах объемной оптики нет, если только выходной луч не переходит в нечто иное, чем волокно. Световод может скручиваться, так что при желании лазерный резонатор может иметь длину в несколько метров. Двухъядерная структура. Структура волокна, используемого в волоконных лазерах, имеет важное значение. Наиболее распространенной геометрией является двухъядерная структура. Нелегированное внешнее ядро. Вынужденное излучение, генерируемое в волокне, проходит через внутреннее ядро, которое часто является одномодовым. Внутреннее ядро. Существует множество некруговых форм внешнего ядра, в числе которых гексагональная, D образная и прямоугольная, уменьшающих вероятность непопадания светового пучка в центральное ядро. Волоконный лазер может иметь торцевую или боковую накачку. В первом случае свет от одного или нескольких источников поступает в торец волокна. При боковой накачке свет подается в разветвитель, который подает его во внешнее ядро. Это отличается от стержневого лазера, где свет поступает перпендикулярно к оси. Для такого решения требуется много конструктивных разработок. Значительное внимание уделяется подведению света накачки в активную зону, чтобы произвести инверсию заселенности, ведущую к вынужденному излучению во внутреннем ядре. Сердцевина лазера может иметь различную степень усиления в зависимости от легирования волокна, а также от его длины. Волоконный Лазер Реферат' title='Волоконный Лазер Реферат' />Эти факторы настраиваются инженером конструктором для получения необходимых параметров. Могут возникнуть ограничения мощности, в частности, при работе в пределах одномодового волокна. Такой сердечник имеет очень малую площадь поперечного сечения, и в результате через него проходит свет очень высокой интенсивности. При этом становится все более ощутимым нелинейное рассеяние Бриллюэна, которое ограничивает выходную мощность несколькими тысячами ватт. Если выходной сигнал является достаточно высоким, торец волокна может быть поврежден. Особенности волоконных лазеров. Волоконный Лазер Реферат' title='Волоконный Лазер Реферат' />Использование волокна в качестве рабочей среды дает большую длину взаимодействия, которая хорошо работает при диодной накачке. Эта геометрия приводит к высокой эффективности преобразования фотонов, а также надежной и компактной конструкции, в которой отсутствует дискретная оптика, требующая настройки или выравнивания. Волоконный лазер, устройство которого позволяет ему хорошо адаптироваться, может быть приспособлен как для сварки толстых листов металла, так и для получения фемтосекундных импульсов. Световолоконные усилители обеспечивают однопроходное усиление и используются в сфере телекоммуникаций, поскольку способны усиливать многие длины волн одновременно. Такое же усиление применяется в усилителях мощности с задающим генератором. В некоторых случаях усилитель может работать с лазером непрерывного излучения. Другим примером являются источники спонтанного излучения с волоконным усилением, в которых вынужденное излучение подавляется. Еще одним примером может служить рамановский волоконный лазер с усилением комбинированного рассеивания, существенно сдвигающим длину волны. Он нашел применение в научных исследованиях, где для комбинационной генерации и усиления используется фторидное стекловолокно, а не стандартные кварцевые волокна. Тем не менее, как правило, волокна изготавливают из кварцевого стекла с редкоземельной легирующей примесью в ядре. Основными добавками являются иттербий и эрбий. Иттербий имеет длины волн от 1. Использование 9. 40 нм диодной накачки значительно сокращает дефицит фотонов. Иттербий не обладает ни одним из эффектов самогашения, которые есть у неодима при высоких плотностях, поэтому последний используется в объемных лазерах, а иттербий в волоконных они оба обеспечивают примерно одинаковую длину волны. Эрбий излучает в диапазоне 1. Частоту можно удвоить для генерации света при 7. Наконец, иттербий можно добавить к эрбию таким образом, что элемент будет поглощать излучение накачки и передавать эту энергию эрбию. Тулий еще одна легирующая присадка со свечением в ближней инфракрасной области, которая, таким образом, является безопасным для глаз материалом. Высокая эффективность. Волоконный лазер представляет собой квази трехуровневую систему. Фотон накачки возбуждает переход от основного состояния на верхний уровень. Лазерный переход является переходом с самой нижней части верхнего уровня в одно из расщепленных основных состояний. Это очень эффективно например, иттербий с 9. В противоположность этому неодим, накачиваемый при 8. Игру Дальнобойщики Украина на этой странице. Таким образом, иттербий по своей природе обладает более высокой эффективностью, хотя и не вся она достижима из за потери некоторых фотонов. Yb может быть накачан в ряде полос частот, а эрбий длиной волны 1. Более высокая частота не так эффективна, с точки зрения дефекта фотонов, но полезна даже в этом случае, потому что при 9. В целом эффективность волоконного лазера является результатом двухступенчатого процесса. Во первых, это КПД диода накачки. Полупроводниковые источники когерентного излучения очень эффективны, с 5. КПД преобразования электрического сигнала в оптический. Результаты лабораторных исследований говорят о том, что можно достичь значения в 7. При точном соответствии выходного излучения линии поглощения волоконного лазера и достигается высокий КПД накачки. Во вторых, это оптико оптическая эффективность преобразования. При небольшом дефекте фотонов можно достичь высокой степени возбуждения и эффективности экстракции с оптико оптической эффективностью преобразования в 6. Результирующий КПД находится в диапазоне 2. Различные конфигурации. Оптоволоконные квантовые генераторы непрерывного излучения могут быть одно или многомодовыми для поперечных мод. Одномодовые производят высококачественный пучок для материалов, работающих или посылающих луч через атмосферу, а многомодовые промышленные волоконные лазеры могут генерировать большую мощность. Это используется для резки и сварки, и, в частности, для термообработки, где освещается большая площадь. Длинноимпульсный волоконный лазер является, по существу, квазинепрерывным устройством, как правило, производящим импульсы миллисекундного типа. Обычно его рабочий цикл составляет 1.