El láser de fibra óptica es un dispositivo láser que utiliza fibra de vidrio mezclada con elementos de tierras raras (como y2o3, erbio, tulio, etc.) como medio de ganancia, que realiza la inversión del número de partículas a través de la excitación de luz de bombeo y forma una salida oscilante láser en una cavidad resonante. pertenece al láser sólido. tiene ventajas obvias como alta eficiencia de conversión fotoeléctrica, estructura simple y buena calidad del haz, y es ampliamente utilizado en muchos campos.
Los láseres de fibra óptica funcionan sobre la base del principio de radiación estimulada. La luz de la bomba producida por una fuente de bombeo (como un láser semiconductor) entra en una fibra óptica dopado con elementos de tierras raras (como erbio, iterbio, neodimio, etc.) a través de un acoplador. Los iones de tierras raras saltan al nivel más alto de energía después de absorber la energía de la bomba, y luego regresan al nivel de baja energía a través de la radiación estimulada, liberando fotones con la misma frecuencia, fase y dirección que los fotones incidente, formando una salida láser. La fibra óptica también sirve como medio guía de ondas para guiar la propagación del láser dentro del núcleo de la fibra y formar una retroalimentación positiva a través de resonadores (como rejillas de fibra óptica) para lograr oscilaciones láser.
Estructura central
Fibra óptica de ganancia: fibra óptica dopado con elementos de tierras raras, que es el medio central generado por láser. Su rendimiento afecta directamente las características de salida del láser.
Fuente de bombeo: fuente de luz externa que proporciona energía, generalmente láseres semiconductores. La luz de la bomba se inyecta en la fibra óptica de ganancia a través del acoplamiento.
Resonador: compuesto por rejillas de fibra óptica, espejos o elementos de selección de longitud de onda, que proporcionan retroalimentación óptica y amplifican la luz de radiación estimulada.
Acoplador: acopla la luz de la bomba a la fibra óptica de ganancia y emite una señal láser al mismo tiempo.
Sistema de control: incluye el sistema de alimentación, el control de temperatura y el módulo de protección de Seguridad para garantizar el funcionamiento estable del láser.
Características técnicas:
Alta calidad del haz: las características de guía de onda de la fibra óptica hacen que el haz láser sea de buena calidad y adecuado para el procesamiento de alta precisión.
Alta eficiencia de conversión: la eficiencia de conversión fotoeléctrica puede alcanzar más del 20%, lo que ahorra mucho consumo de energía.
Alta fiabilidad: el láser de fibra óptica tiene una estructura compacta, libre de mantenimiento y es adecuado para entornos de trabajo hostiles.
Gestión térmica: la relación superficie / volumen de la fibra óptica es alta, la disipación de calor es rápida y no se necesita un sistema de enfriamiento complejo.
Alta flexibilidad: la fibra óptica se puede transmitir de manera flexible, admite el procesamiento espacial multidimensional y el diseño del sistema mecánico es simple.