Struktur teras laser gentian mod tunggal

Struktur teras bagi sebuahlaser gentian mod tunggal

Prestasi cemerlang mod tunggallaser gentianberpunca daripada reka bentuk struktur dalamannya yang tepat. Operasi kolaboratif yang cekap antara semua komponen merupakan asas untuk mencapai output laser yang stabil dan berkualiti tinggi.

Contohnya, laser 976nm dengan kecekapan penukaran elektro-optik yang agak tinggi digunakan untuk mengecas gentian yang didop, dan kemudian cahaya benih 1064nm dengan kualiti pancaran yang baik digunakan untuk membimbing gentian yang didop untuk melepaskan laser 1064nm dengan tenaga yang lebih tinggi. Semakin tinggi tenaga laser 1064nm yang diperlukan, semakin banyak kuasa dan kuantiti sumber pam yang diperlukan.

Penjelasan terperinci tentang komponen utama

Sumber pam ialah sumber tenaga bagilaser, biasanya alaser semikonduktordiod, yang panjang gelombang pancarannya sepadan dengan puncak penyerapan medium gandaan (contohnya, gentian yang didop ytterbium sepadan dengan panjang gelombang 915nm atau 976nm). Laser mod tunggal memerlukan sumber cahaya pam juga mempunyai koheren ruang yang tinggi. Oleh itu, diod laser gandingan gentian mod tunggal sering digunakan untuk memastikan cahaya pam boleh disuntik dengan cekap ke dalam teras gentian mod tunggal yang halus.

2. Gentian gandaan merupakan medium teras untuk penjanaan laser dan biasanya gentian kaca kuarza yang didop dengan unsur nadir bumi. Ion yang didop biasa termasuk ytterbium (Yb³⁺), erbium (Er³⁺), thulium (Tm³⁺), dsb., yang sepadan dengan jalur panjang gelombang output yang berbeza (seperti 1064nm, 1550nm, 2μm, dsb.). Panjang gentian gandaan perlu direka bentuk dengan tepat untuk memastikan penyerapan penuh cahaya pam sambil mengekalkan penukaran opto-optik berkecekapan tinggi.

3. Bentuk pelaksanaan rongga resonan yang paling biasa ialah pasangan kekisi Bragg gentian. Kekisi dibentuk dengan mendedahkan gentian optik kepada pinggir gangguan laser ultraungu, menyebabkan perubahan berkala kekal dalam indeks biasan kawasan terasnya. Dengan mengawal tempoh dan panjang kekisi, panjang gelombang pusat dan lebar jalur pantulannya boleh dikawal dengan tepat. Struktur rongga resonan gentian penuh ini tidak memerlukan komponen diskret seperti kanta optik, sekali gus meningkatkan kestabilan dan keupayaan anti-gangguan sistem dengan ketara.

4. Sistem output kolimasi pancaran biasanya terletak di belakang parutan hujung output. Fungsinya adalah untuk menukar laser divergen yang dipancarkan dari gentian optik kepada cahaya selari kolimasi atau memfokuskannya lebih lanjut ke permukaan kerja. Sistem ini biasanya merangkumi kanta pemfokusan kendiri atau kumpulan kanta mikro-miniatur dan menggunakan struktur mekanikal yang tepat untuk memastikan ketepatan penjajaran. Reka bentuk optik berkualiti tinggi dapat mengurangkan penyimpangan dengan berkesan dan memastikan pancaran output mengekalkan taburan Gaussian yang sangat baik.