Công nghệ bó sợi quang giúp cải thiện công suất và độ sáng củalaser bán dẫn màu xanh lam
Tạo hình chùm tia bằng cách sử dụng bước sóng giống hoặc gần giống với bước sóng của...tia laserĐơn vị này là cơ sở của sự kết hợp nhiều chùm tia laser có bước sóng khác nhau. Trong đó, ghép chùm tia không gian là việc xếp chồng nhiều chùm tia laser trong không gian để tăng công suất, nhưng có thể làm giảm chất lượng chùm tia. Bằng cách sử dụng đặc tính phân cực tuyến tính củalaser bán dẫnNhờ đó, công suất của hai chùm tia có hướng dao động vuông góc với nhau có thể tăng lên gần gấp đôi, trong khi chất lượng chùm tia vẫn không thay đổi. Máy bó sợi quang là một thiết bị sợi quang được chế tạo trên cơ sở bó sợi quang hình nón (Taper Fused Fiber Bundle - TFB). Quá trình này bao gồm việc bóc lớp phủ của một bó sợi quang, sau đó sắp xếp chúng lại với nhau theo một cách nhất định, nung nóng ở nhiệt độ cao để làm tan chảy, đồng thời kéo căng bó sợi quang theo hướng ngược lại. Vùng sợi quang được nung nóng sẽ tan chảy thành một bó sợi quang hình nón. Sau khi cắt bỏ phần eo hình nón, đầu ra của hình nón sẽ được nung chảy với một sợi quang đầu ra. Công nghệ bó sợi quang có thể kết hợp nhiều bó sợi quang riêng lẻ thành một bó có đường kính lớn, từ đó đạt được khả năng truyền tải công suất quang cao hơn. Hình 1 là sơ đồ minh họa của...tia laser xanhcông nghệ sợi quang.
Kỹ thuật kết hợp chùm tia quang phổ sử dụng một chip tán sắc duy nhất để kết hợp đồng thời nhiều chùm tia laser với khoảng cách bước sóng nhỏ tới 0,1 nm. Nhiều chùm tia laser có bước sóng khác nhau chiếu vào phần tử tán sắc ở các góc khác nhau, chồng chéo lên nhau tại phần tử này, sau đó tán xạ và phát ra cùng hướng dưới tác dụng của tán sắc, sao cho chùm tia laser kết hợp chồng chéo lên nhau ở vùng gần và vùng xa, công suất bằng tổng công suất của các chùm tia đơn vị, và chất lượng chùm tia nhất quán. Để thực hiện việc kết hợp chùm tia quang phổ có khoảng cách hẹp, người ta thường sử dụng cách tử nhiễu xạ có độ tán sắc mạnh làm phần tử kết hợp chùm tia, hoặc cách tử bề mặt kết hợp với chế độ phản hồi gương ngoài, mà không cần điều khiển độc lập phổ đơn vị laser, giúp giảm độ khó và chi phí.
Laser xanh và nguồn sáng kết hợp của nó với laser hồng ngoại được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực hàn kim loại màu và sản xuất bồi đắp, giúp cải thiện hiệu suất chuyển đổi năng lượng và độ ổn định của quy trình sản xuất. Tỷ lệ hấp thụ của laser xanh đối với kim loại màu tăng lên gấp nhiều lần đến hàng chục lần so với laser bước sóng cận hồng ngoại, và nó cũng cải thiện đáng kể khả năng hàn titan, niken, sắt và các kim loại khác. Laser xanh công suất cao sẽ dẫn đầu sự chuyển đổi trong sản xuất laser, và việc nâng cao độ sáng và giảm chi phí là xu hướng phát triển trong tương lai. Sản xuất bồi đắp, phủ và hàn kim loại màu sẽ được ứng dụng rộng rãi hơn.
Ở giai đoạn độ sáng xanh thấp và chi phí cao, nguồn sáng hỗn hợp gồm laser xanh và laser cận hồng ngoại có thể cải thiện đáng kể hiệu suất chuyển đổi năng lượng của các nguồn sáng hiện có và tính ổn định của quy trình sản xuất trên cơ sở chi phí có thể kiểm soát được. Việc phát triển công nghệ kết hợp chùm tia phổ, giải quyết các vấn đề kỹ thuật và kết hợp công nghệ đơn vị laser độ sáng cao để hiện thực hóa nguồn laser bán dẫn xanh độ sáng cao kilowatt và khám phá công nghệ kết hợp chùm tia mới là vô cùng quan trọng. Với sự gia tăng công suất và độ sáng của laser, dù là nguồn sáng trực tiếp hay gián tiếp, laser xanh sẽ đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực quốc phòng và công nghiệp.
Thời gian đăng bài: 04/06/2024