1. Principios de los láseres de fibra : introducción

  El láser de fibra es un dispositivo que utiliza fibra de vidrio dopada con tierras raras como medio de ganancia para generar una salida láser. Los láseres de fibra se pueden desarrollar sobre la base de amplificadores de fibra. Debido a que los núcleos de fibra en los láseres de fibra son muy delgados, bajo la acción de la luz de bombeo, la densidad de potencia interna de la fibra es alta, lo que provoca el fenómeno de "inversión de población" en el nivel de energía del láser. Sobre esta base, se forma una cavidad resonante a través de un circuito de retroalimentación positiva para formar una oscilación láser en la salida. Las marcas de láser de fibra más famosas son IPG, Raycus, etc.

      Los láseres de fibra pueden tener regiones activas de varios kilómetros de largo y, por lo tanto, pueden proporcionar una ganancia óptica muy alta. Pueden admitir niveles de kilovatios de potencia de salida continua debido a la alta relación entre el área superficial y el volumen de la fibra, lo que permite un enfriamiento eficiente.

2. Principio del láser de fibra: estructura

   La estructura del láser de fibra es similar al láser de estado sólido tradicional y al láser de gas. Se compone principalmente de tres partes: fuente de bombeo, medio de ganancia y cavidad resonante, como se muestra en la siguiente figura. Entre ellos, la fuente de bombeo es generalmente un láser semiconductor de alta potencia, el medio de ganancia es una fibra de vidrio dopada con elementos de tierras raras y la cavidad resonante está compuesta por un acoplador o una rejilla de fibra.

3.El principio del láser de fibra

    En la figura anterior, la luz de bombeo emitida por la fuente de bombeo se acopla al medio de ganancia a través de un espejo. Dado que el medio de ganancia es una fibra dopada con tierras raras, la luz de la bomba se absorbe y el ion de tierras raras que absorbe la energía del fotón genera niveles de energía. Transición y lograr la inversión de la población, las partículas invertidas pasan a través de la cavidad resonante, la transición de el estado excitado al estado fundamental, libera energía y forma una salida láser estable.

     Los láseres de fibra tienen muchas características, como una larga vida útil, un tamaño pequeño, un precio bajo y una producción flexible. En la actualidad, se han utilizado ampliamente en muchos campos, como la comunicación por fibra láser , equipos médicos, fabricación de automóviles, defensa militar y seguridad.

4. El principio del láser de fibra: características

      Característica 1: Debido al pequeño diámetro del núcleo de la fibra, se forma fácilmente una alta densidad de potencia en el núcleo. Por lo tanto, el láser de fibra tiene una mayor eficiencia de conversión, un umbral más bajo, una mayor ganancia, un ancho de línea más angosto y conveniente. Realice de manera eficiente la conexión con el sistema de comunicación de fibra óptica actual.

  Característica 2: debido a que la fibra tiene una buena flexibilidad, el láser de fibra tiene las características de una estructura compacta, pequeña y flexible, un rendimiento de alto costo y una integración del sistema más sencilla.

  Característica 3: en comparación con los láseres de estado sólido y los láseres de gas tradicionales, los láseres de fibra tienen una mayor eficiencia de conversión de energía, una estructura más compacta, alta confiabilidad y son adecuados para la producción en masa.

     Característica 4: en comparación con los láseres de semiconductores, los láseres de fibra tienen una mejor monocromaticidad, pueden producir menos chirridos y distorsión durante la modulación y tienen menos pérdida de acoplamiento con la fibra.