Hoe de straalkwaliteit van vezellasers te verbeteren?

Vezellaserszijn kerncomponenten in de moderne wetenschap en technologie en industrie. Ze hebben aanzienlijke voordelen, zoals compacte structuur, hoge foto -elektrische conversie -efficiëntie, uitstekende straalkwaliteit en eenvoudig onderhoud. Ze worden veel gebruikt in veel belangrijke velden, zoals materiaalverwerking, communicatie en medische behandeling. Onder hen speelt de bundelkwaliteit een beslissende rol in het applicatie -effect van vezellasers. Het is direct gerelateerd aan de prestatie -indicatoren zoals de gerichte plekgrootte, stroomdichtheid en verwerkingsnauwkeurigheid van de laser. Daarom is het verbeteren van de bundelkwaliteit niet alleen de sleutel tot het verbeteren van het applicatie -effect van vezellasers, maar ook een onvermijdelijke vereiste voor het bevorderen van technologische vooruitgang en industriële upgrade in gerelateerde industrieën.

Factoren die de bundelkwaliteit van vezellasers beïnvloeden:

1. Vezelkenmerken
Kerndiameter: een kleinere kerndiameter helpt om een ​​betere bundelkwaliteit te verkrijgen omdat licht beperkt is tijdens de transmissie en de energie meer geconcentreerd is. Een te kleine kerndiameter beperkt echter het uitgangsvermogen, dus deze moet worden gewogen volgens de werkelijke toepassingsvereisten. In sommige zeer nauwkeurige laserverwerkingstoepassingen is bijvoorbeeld een kleinere kerndiameter vereist om de bundelkwaliteit te garanderen om een ​​fijne verwerking te bereiken; In situaties waarin een hoog vermogen vereist is, zoals lasersnijden van dikkere metaalmaterialen, kan een iets grotere kerndiameter worden geselecteerd om voldoende vermogen te garanderen.
Numerieke opening: het beïnvloedt de invallende hoek van het licht en de transmissiemodus in de optische vezel. Een geschikt numeriek diafragma kan lichtverzending beter maken in de optische vezel, de dispersie van de modus verminderen en dus de bundelkwaliteit optimaliseren. Als het numerieke diafragma te groot of te klein is, kan dit leiden tot een verminderde koppelingsefficiëntie van het optische signaal en een verminderde bundelkwaliteit.
Vezellengte en buigradius: vezel die te lang of te gebogen is, veroorzaakt verhoogd lichtverlies en modusvervorming, die de bundelkwaliteit beïnvloeden. Wanneer de vezellengte een bepaalde limiet overschrijdt, zal de verzwakking van het licht tijdens de transmissie geleidelijk toenemen; En als de vezelbuigradius te klein is, zal dit lichtlekkage en modusconversie veroorzaken, waardoor de bundelkwaliteit erger wordt.
2. Laserdiode -kenmerken
Licht-emitterende gebied: een kleiner lichtemitterend gebied kan het bundelparameterproduct kleiner maken, wat gunstig is voor het verbeteren van de bundelkwaliteit, maar een klein lichtemitterend gebied zal problemen met warmtedissipatie veroorzaken, wat de prestaties en levensduur van de laserdiode zal beïnvloeden. Daarom is het noodzakelijk om de balans tussen het licht-emitterende gebied en de warmtedissipatie volledig te overwegen.
Extinctie -verhouding: een hogere extinctie -verhouding betekent een betere bundelkwaliteit en een hogere koppelingsefficiëntie. De uitstervenverhouding van de laserdiode kan worden verbeterd door de verpakking en het ontwerp te optimaliseren, waardoor de bundelkwaliteit wordt verbeterd.
3. Pompbronkenmerken
Pompmodus: Verschillende pompmodi hebben invloed op het vermogen van de drempelpomp, de hellingsefficiëntie en de bundelkwaliteit van de vezellaser. De directe pompmodus is bijvoorbeeld relatief eenvoudig, maar de hellingsefficiëntie is laag; Terwijl de pompmodus van de bekleding de hellingsefficiëntie kan verbeteren en de bundelkwaliteit kan verbeteren, maar de structuur is ingewikkelder.
Pompstabiliteit: de stabiliteit van de pompbron is cruciaal voor de bundelkwaliteit. Als het uitgangsvermogen van de pompbron onstabiel is, zal dit schommelingen in de laseruitgang veroorzaken, waardoor de bundelkwaliteit wordt beïnvloed. Daarom moeten maatregelen worden genomen om de stabiliteit van het uitgangsvermogen van de pompbron te waarborgen.

Methoden om de bundelkwaliteit van vezellasers te verbeteren:
1. Optimaliseer het ontwerp van de vezelstructuur
Het gebruik van speciale vezelstructuren: zoals fotonische kristalvezel, stief-indexverdelingsvezels, enz., Kan de transmissiemodus van het licht effectief regelen, de dispersie van de modus verminderen en dus de bundelkwaliteit verbeteren. Fotonische kristalvezel kan bijvoorbeeld de brekingsindexverdeling van de vezel door zijn speciale periodieke luchtgatstructuur aanpassen om precieze controle van de lichtvervagingskenmerken te bereiken.
Optimaliseer de brekingsindexverdeling van de kern en bekleding: redelijk ontwerp van het brekingsindexverschil tussen de kern en bekleding kan lichtlekkage en moduskoppeling verminderen, de bundel divergentiehoek verminderen en dus de bundelkwaliteit verbeteren. Door het productieproces van de optische vezel nauwkeurig te regelen, kan de brekingsindexverdeling uniformer en nauwkeuriger worden gemaakt in de radiale en axiale richtingen van de optische vezel, die bevorderlijk is voor de stabiele lichttransmissie in de kern.
2. Verbeter de pompomstandigheden
Kies de juiste pompgolflengte en kracht: volgens de kenmerken van het lasermedium, selecteer een golflengte en kracht die het pomplicht volledig kan absorberen, de mate van populatie -inversie te vergroten en dus een betere bundelkwaliteit te verkrijgen. Vermijd tegelijkertijd overmatige pompkracht die oververhitting van het lasermedium of andere niet -lineaire effecten veroorzaakt. Voor sommige specifieke vezellasers kan het gebruik van een halfgeleiderlaser van een specifieke golflengte als pompbron bijvoorbeeld de pompefficiëntie aanzienlijk verbeteren en dus de bundelkwaliteit verbeteren.
Gebruik bidirectioneel pompen of pompen van meerdere fase en andere methoden: deze pompmethoden kunnen het thermische effect in het versterkingsmedium verminderen, de laseruitgang stabieler maken en een hogere bundelkwaliteit hebben. Bidirectioneel pompen kan de pomp lichter laten verdeeld in het versterkingsmedium en de lokale oververhitting verminderen; Multi-fasen pompen kan geleidelijk het vermogen en de helderheid van de laser vergroten terwijl de warmtebelasting van elke fase wordt verminderd.
3. Nauwkeurige temperatuurregeling
Optimaliseer het koelsysteem: houd de temperatuur van de laserstaaf of laserdiode stabiel, verminder de brekingsindexverandering en het thermische lenseffect veroorzaakt door temperatuurverandering en verbetert dus de bundelkwaliteit. Efficiënt waterkoelsysteem, luchtkoelsysteem of halfgeleider -koelkast kan worden gebruikt om ervoor te zorgen dat de laser in een stabiele temperatuuromgeving werkt. Bij sommige krachtige vezellasers wordt bijvoorbeeld een speciaal waterkoelapparaat gebruikt om de lasermodule te koelen, die de temperatuur binnen een zeer klein fluctuatiebereik effectief kan regelen.
Real-time monitoring en feedbackaanpassing: de temperatuur van de laser wordt in realtime gevolgd door een temperatuursensor en de temperatuurinformatie wordt teruggevoerd naar het besturingssysteem zodat de parameters van het koelsysteem op tijd kunnen worden aangepast om de stabiliteit van de temperatuur te waarborgen. Deze gesloten-lus temperatuurregelingsmethode kan de stabiliteit van de bundelkwaliteit verder verbeteren.
4. Optimaliseer de optische resonerende holte
Selecteer een geschikte resonerende holtespiegel: bijvoorbeeld met behulp van een hoogreflectiespiegel met hoge reflectiviteit en een gedeeltelijke transmittantie-uitgangspiegel kunnen de kwaliteitsfactor van de resonerende holte verbeteren en de bundelkwaliteit verbeteren. Tegelijkertijd moet de aandacht worden besteed aan de coatingkwaliteit en schade drempel van de spiegel om de stabiliteit onder krachtige laser te waarborgen.
Optimaliseer de lengte en structuur van de resonerende holte: laat de resonerende holte voldoen aan de stabiele resonantieomstandigheden, onderdrukt de oscillatie van hoge-orde modi en verbeteren de monochromaticiteit en directionaliteit van de balk. Het gebruik van een korte holtestructuur kan bijvoorbeeld intracavity -verlies en modusconcurrentie verminderen, wat bevorderlijk is voor het verkrijgen van een betere bundelkwaliteit; Terwijl bepaalde specifieke gevouwen holtestructuren een grotere bundel divergentiehoekcompressie kunnen bereiken met behoud van een kleinere holtlengte.
5. Laserdiode snelle as collimatietechnologie
Gebruik technologieën zoals micro-elektromechanische systemen of kwantumput hybride materialen: collimeren de snelle as van de laserdiode zodat deze consistent is met de divergentiehoek van de langzame as om de bundelkwaliteit te verbeteren. Deze technologie kan de ellipticiteit van de outputbalk van de laserdiode effectief verbeteren, waardoor deze geschikter is voor vezelkoppeling en daaropvolgende lasertransmissie.

Voorzorgsmaatregelen voor het gebruik van vezellasers
1.. Milieu -eisen
Temperatuur- en vochtcontrole: vermijd het plaatsen van de apparatuur in een omgeving met overmatige vochtigheid of te hoge of te lage temperatuur om te voorkomen dat de prestaties en levensduur van de laser worden beïnvloed. Laat de airconditioner bij warm en vochtig weer, na het inschakelen van het hoofdvermogen aan de machine die meer dan 30 minuten wordt bevestigd voordat het licht uitzenden om vocht uit het chassis te verwijderen en de temperatuur te regelen.
Stabiele plaatsing: plaats de vezellaser in een stabiele en vaste positie om te voorkomen dat de apparatuur schudt en schade of veiligheids ongelukken veroorzaakt.
Stof- en vuilpreventie: houd het milieu rond de laser schoon om te voorkomen dat stof, olie en andere verontreinigende stoffen de laser binnenkomen en de normale werking beïnvloeden.
2. Installatie en verbinding
Correcte installatie: volg de installatie -instructies die door de fabrikant worden verstrekt strikt om ervoor te zorgen dat het optische pad normaal is en het licht niet verspreidt. Sluit de optische kabel correct aan om de stabiliteit van het transmissiesignaal te waarborgen.
Vezelverbinding: bij het uittrekken of invoegen van het vezeluitgang in de verwerkingskop, vermijd stof en ander vuil door de lens te verontreinigen. Het wordt aanbevolen om de verwerkingskop horizontaal te plaatsen en de verwerkingskop naar zijn normale positie te brengen na het verbinden met de optische vezel. Zodra het glasvezeluiteinde is blootgesteld aan de buitenlucht, voordat u de verwerkingskop opnieuw inneemt, gebruikt u een speciale microscoop en reinigingsgereedschap om het gezicht van de vezeluitgangsuiteinde te reinigen volgens standaardstappen en te bevestigen dat de netheid aan de standaard voldoet voordat u aansluit.
3. Werkingspecificatie
Strikte werkingsproces: operators moeten professionele training volgen, bekend zijn met het werkingsproces en de prestatiekenmerken van de apparatuur en strikt werken in overeenstemming met standaard operationele procedures. Ze mogen abnormale bewerkingen niet blindelings proberen of uitvoeren.
Power-on inspectie: controleer voordat u op begint zorgvuldig of de apparatuur normaal is, inclusief of het laserlichaam is beschadigd, vervormd, verkleurd, enz., Of de optische vezelverbinding stevig is, zonder losheid of breuk, of de koelmethode normaal werkt en het koelwater vol is en het koelwater vol is en het koelwater vol is en of het LCD-scherm, de controller, de muis, de muis en de andere apparatuur normaal werken.
Parameterinstelling: Volgens de werkelijke verwerkingsbehoeften, stelt u redelijkerwijs de werkparameters van de laser in, zoals vermogen, frequentie, pulsbreedte, enz. Het is raadzaam om de energie van de vezellaser te minimaliseren om overmatige reactie tijdens gebruik te voorkomen. Voor speciale werkomgevingen kunnen de parameters ook op de juiste manier worden aangepast om de reactiesnelheid te verhogen.
Kijk niet rechtstreeks naar de balk: observeer de laserstraal niet rechtstreeks met uw ogen om ongemak zoals gedeeltelijk zicht, duizeligheid en zelfs schade aan de ogen te voorkomen.
4. Dagelijks onderhoud
Regelmatige reiniging: reinig het stof en het puin regelmatig in de laser, vooral optische lenzen, reflectoren en andere onderdelen, die kunnen worden gereinigd met speciaal blazende ballonnen, lenspapier en andere gereedschappen. Controleer regelmatig de netheid van het beschermende blad. Als het serieus is vervuild, moet het op tijd worden vervangen.
Controleer componenten: controleer regelmatig de verschillende componenten van de vezellaser om te zien of ze normaal zijn, zoals of de vezel beschadigd of verouderd is, of het gewricht los is, enz.
Controleer de bedrijfsstatus: let tijdens de werking van de apparatuur goed op de werkstatus en let op de vraag of er abnormale geluiden, geuren, rook, enz. Zijn als er afwijkingen zijn, stop de machine onmiddellijk voor inspectie.
5. Veiligheidsbescherming
Draag beschermende apparatuur: operators moeten beschermende bril en beschermende handschoenen dragen om te voorkomen dat de laserstraal direct de ogen en de huid bestraalt.
Stel waarschuwingssignalen in: stel voor de hand liggende waarschuwingssignalen in het laserwerkgebied om mensen eraan te herinneren om aandacht te schenken aan de veiligheid en te voorkomen dat niet -gerelateerde mensen het gevaarlijke gebied betreden.
Voorkom het risico op elektrische schok: zorg ervoor dat de laser betrouwbaar is geaard om elektrische schokongevallen veroorzaakt door lekkage van apparatuur te voorkomen.

Samenvattend vereist het verbeteren van de kwaliteit van vezellaserstralen meerdere aspecten, waaronder het optimaliseren van laserontwerp, het selecteren van materialen van hoge kwaliteit, het versterken van de milieucontrole, het toepassen van geavanceerde bundelvormingstechnologie en precisie-besturingssystemen. Deze methoden en technische middelen zijn onderling verbonden en wederzijds invloedrijk. Alleen door verschillende factoren volledig te overwegen en continu te optimaliseren, kan de effectieve verbetering van de kwaliteit van de vezel laserstraal worden bereikt.

Contactgegevens:

Als je ideeën hebt, kun je met ons praten. Waar onze klanten ook zijn en wat onze vereisten zijn, we zullen ons doel volgen om onze klanten van hoge kwaliteit, lage prijzen en de beste service te bieden.