Die Lasererzeugung in fasergekoppelten Lasern basiert hauptsächlich auf Laserdioden (LDs). Laserdioden haben eine Halbleitermaterialstruktur, und ihr Arbeitsprinzip basiert auf der Bewegung und Verteilungsumkehr von Ladungsträgern, um eine optische Verstärkung zu erreichen. Unter geeigneten äußeren Bedingungen (wie Stromeinspritzung) können Laserdioden hohe Helligkeit und hohe Kohärenz Laserleistung erzeugen.
Faser ist ein wichtiger Bestandteil von fasergekoppelten Lasern, die für die Übertragung von Laserstrahlen verantwortlich sind. Glasfaser besteht aus Glas oder Kunststoff und hat Vorteile wie geringe Verluste, hohe Transmission und Widerstand gegen elektromagnetische Störungen. Während der Glasfaserübertragung kommt der Energieverlust des Strahls hauptsächlich von der Absorption und Streuung der Faser. Um Übertragungsverluste zu reduzieren, werden in der Regel Glasfasern mit verlustarmen Eigenschaften, wie Quarzfasern, gewählt.
3,Kupplungsmechanismus
Der Kopplungsmechanismus von fasergekoppelten Lasern hängt hauptsächlich von der Wechselwirkung zwischen optischen Linsen und Fasern ab. Die Linse kann den Lichtstrahl von der Laserdiode auf den Kern der Faser fokussieren und dadurch eine effektive Übertragung optischer Signale erzielen. Um eine effiziente Kopplung zu erreichen, ist es notwendig, geeignete Linsen- und Faserkombinationen auszuwählen und den Abstand und Winkel zwischen ihnen präzise einzustellen.
4,4,Stirnflächenreflektion
Faserendreflexion bezieht sich auf die Reflexion eines Lichtstrahls an der Faserendfläche. Wenn ein Lichtstrahl in einem bestimmten Winkel auf die Stirnfläche der Faser fällt, reflektiert ein Teil des Strahls zurück und bildet eine Stirnflächenreflexion. Die Reflexion der Stirnflächen kann sich negativ auf die Strahlqualität auswirken, wie z.B. Moderauschen und Polarisationsverzerrungen. Um die Auswirkungen der Stirnflächenreflexion zu reduzieren, werden in der Regel einige technische Maßnahmen ergriffen, wie zum Beispiel Stirnflächeneigung und Beschichtungsbehandlung
5,Beam Qualität
Die Strahlqualität von fasergekoppelten Lasern hängt hauptsächlich von Faktoren wie Strahltransmissionsverlust, Modus und Polarisation ab. Je niedriger der Übertragungsverlust, desto höher die Übertragungseffizienz des Strahls in der Glasfaser; Je reiner der Modus, desto kleiner der Divergenzwinkel des Strahls; Je stabiler die Polarisation, desto besser die Qualität des Strahls. Um die Strahlqualität zu verbessern, können Methoden wie verlustarme Fasern, Optimierung der Faserstruktur und Steuerung der Polarisation verwendet werden.
6,5Temperaturstabilität
Die Temperatur hat einen wesentlichen Einfluss auf die Stabilität von fasergekoppelten Lasern. Wenn sich die Temperatur ändert, ändern sich der Brechungsindex und die Leitfähigkeit der Glasfaser, was wiederum die Qualität und Ausgangsleistung des Strahls beeinflusst. Um die Temperaturstabilität der Ausrüstung zu verbessern, können einige Temperaturregelungsmaßnahmen wie Heizungen, Heizkörper und Temperatursensoren angenommen werden. Darüber hinaus kann die Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturänderungen auch durch Optimierung des Material- und Strukturdesigns optischer Komponenten verbessert werden.
7,7,Beam Pointing Stability
Beam Pointing Stabilität ist einer der wichtigen Indikatoren für die Messung der Leistung von fasergekoppelten Lasern. Unstabile Strahlanzeige kann zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Laserenergie führen, was die Genauigkeit und Effizienz der Laserbearbeitung verringert. Um die Stabilität des Strahls aufrechtzuerhalten, können einige Maßnahmen ergriffen werden, wie optische Stabilisierungssysteme, geschlossene Regelsysteme usw. Darüber hinaus kann die Strahlpositionsstabilität durch Optimierung der Form und Position optischer Komponenten verbessert werden
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