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L'origine du principe de fonctionnement de la machine de découpe laser à fibre

Nombre Parcourir:5     auteur:Éditeur du site     publier Temps: 2021-01-23      origine:Propulsé

Structure delasers à fibre

Il existe trois conditions de base nécessaires à la génération de signaux laser: l'inversion de population, la rétroaction optique et le seuil laser. Le laser est donc composé d'un matériau de travail, d'une source de pompes et d'une cavité résonnante. La structure fondamentale du laser à fibre est la suivante. La fibre de gain est le milieu de gain qui émet des photons; la lumière de la pompe agit comme une énergie externe pour permettre au milieu de gain, qui est la source de la pompe, de réaliser une inversion de population; la cavité résonnante optique se compose de deux miroirs, le but est d'obtenir l'entrée de photons et de les amplifier dans le milieu de travail.La lumière pompée atteint la fibre de gain et est absorbée, ce qui à son tour inverse la quantité de particules du niveau d'énergie dans le moyen de gain. Une oscillation laser entre les deux miroirs sera produite lorsque le gain dans la cavité résonnante est supérieur à la perte, résultant en la sortie d'un signal laser.

machine à découper au laser

Caractéristiques de coupe de la fibre

1.Forte qualité des poutres

L'agencement de guide d'ondes de la fibre spécifie qu'une sortie monomode transverse est simple à obtenir par le laser à fibre et n'est pas influencée par des facteurs externes et peut atteindre une luminosité de sortie laser élevée.


2. Haute efficacité

Les lasers à fibre peuvent atteindre une efficacité de conversion lumineuse élevée en sélectionnant des lasers à semi-conducteurs avec des longueurs d'onde d'émission et des caractéristiques d'absorption correspondantes des éléments de terres rares dopés comme sources de pompage. Pour les lasers à fibre haute puissance dopés à l'ytterbium, les lasers à semi-conducteurs de 915 nm ou 975 nm sont généralement sélectionnés, qui ont une durée de vie de fluorescence plus longue et peuvent efficacement stocker de l'énergie pour obtenir un fonctionnement à haute puissance. L'efficacité électro-optique globale des lasers à fibre commerciaux est aussi élevée que 25% -50%, ce qui est propice à la réduction des coûts, à l'économie d'énergie et à la protection de l'environnement.


3. Bonnes caractéristiques de dissipation thermique

Le laser à fibre utilise une fibre mince dopée aux terres rares comme milieu de gain laser, et son rapport surface / volume est très grand. Environ 1000 fois supérieur à celui des lasers massifs solides, il présente un avantage naturel en termes de dissipation thermique. Il n'est pas nécessaire de refroidir spécialement la fibre optique dans les situations de faible à moyenne puissance, et la dissipation thermique refroidie à l'eau est utilisée dans les situations de forte puissance, ce qui peut également éviter efficacement la baisse de la qualité et de l'efficacité du faisceau causée par les effets thermiques. dans les lasers à semi-conducteurs.


4. Structure compacte et haute fiabilité

Étant donné que le laser à fibre utilise une fibre petite et flexible comme milieu de gain laser, il est avantageux de comprimer le volume et d'économiser le coût. La source de pompage est également un laser à semi-conducteur de petite taille et facile à modulariser. Les produits commerciaux peuvent généralement être sortis avec des pigtails, combinés avec des dispositifs fibrés tels que les réseaux de Bragg en fibre. Tant que ces dispositifs sont fusionnés les uns aux autres, la fibre complète peut être réalisée. Il a une immunité aux perturbations élevée et une stabilité élevée, ce qui peut économiser du temps et des coûts de maintenance.


Avantages du laser à fibre

En tant que représentant de la technologie laser de troisième génération, les lasers à fibre présentent les avantages suivants:

1. Les avantages de la miniaturisation et de l'intensité induits par le faible coût de fabrication de la fibre optique en verre, la technologie mature et la flexibilité de la fibre optique.

2. Le matériau en verre a un rapport volume / surface très faible, une dissipation thermique rapide et une faible perte, de sorte que l'efficacité de conversion est élevée et le seuil laser est faible.

3. Le laser de sortie a de nombreuses longueurs d'onde: c'est parce que les niveaux d'énergie des ions de terres rares sont très riches et qu'il y a tellement de types d'ions de terres rares.

4. Accordabilité: en raison du large niveau d'énergie des ions de terres rares et du large spectre de fluorescence de la fibre de verre.

5. Comme il n'y a pas de lentille optique dans la cavité résonnante du laser à fibre, il présente les avantages d'une stabilité sans réglage, sans entretien et élevée, ce qui est inégalé par les lasers traditionnels.

6. La fibre optique est exportée, de sorte que le laser peut être facilement qualifié pour diverses applications de traitement spatial multidimensionnel et arbitraire, rendant la conception du système mécanique très simple.

laser à fibre

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