광섬유 다발 기술은 청색 반도체 레이저의 출력과 밝기를 향상시킵니다.

광섬유 다발 기술은 전력과 밝기를 향상시킵니다.청색 반도체 레이저

동일하거나 유사한 파장을 사용하여 빔 모양을 형성합니다.원자 램프레이저 빔 결합 장치는 서로 다른 파장의 레이저 빔을 여러 개 조합하는 기본 장치입니다. 그중에서도 공간 빔 결합은 여러 레이저 빔을 공간적으로 쌓아 출력을 증가시키는 방식이지만, 빔 품질이 저하될 수 있습니다. 레이저 빔 결합 장치는 레이저 빔의 선형 편광 특성을 이용하여 이러한 문제를 해결합니다.반도체 레이저진동 방향이 서로 수직인 두 빔의 출력을 거의 두 배까지 증가시킬 수 있으며, 빔 품질은 변하지 않습니다. 광섬유 번들러는 테이퍼 융합 광섬유 다발(TFB)을 기반으로 제작된 광섬유 장치입니다. 광섬유 다발의 코팅층을 제거한 후 특정 방식으로 배열하고 고온에서 가열하여 녹인 다음, 광섬유 다발을 반대 방향으로 늘리면 가열된 광섬유 부분이 녹아 융합된 원뿔형 광섬유 다발이 됩니다. 원뿔의 허리 부분을 절단한 후, 원뿔의 출력단을 출력 광섬유와 융합합니다. 광섬유 번칭 기술은 여러 개의 개별 광섬유 다발을 하나의 대구경 다발로 결합하여 더 높은 광 출력 전송을 달성할 수 있습니다. 그림 1은 광섬유 번들러의 개략도입니다.파란색 레이저광섬유 기술.

스펙트럼 빔 결합 기술은 단일 칩 분산 소자를 이용하여 0.1nm 정도로 파장 간격이 좁은 여러 개의 레이저 빔을 동시에 결합하는 기술입니다. 서로 다른 파장의 레이저 빔들이 분산 소자에 다양한 각도로 입사하여 중첩된 후, 분산 작용으로 인해 동일한 방향으로 회절되어 출력됩니다. 따라서 결합된 레이저 빔은 근거리장과 원거리장에서 서로 중첩되고, 출력은 각 빔의 합과 같으며, 빔 품질은 균일합니다. 이러한 좁은 파장 간격의 스펙트럼 빔 결합을 구현하기 위해, 일반적으로 강한 분산 특성을 갖는 회절 격자를 빔 결합 소자로 사용하거나, 레이저 유닛의 스펙트럼을 독립적으로 제어할 필요 없이 표면 격자에 외부 미러 피드백 방식을 결합하여 난이도와 비용을 절감할 수 있습니다.

청색 레이저와 적외선 레이저와의 복합 광원은 비철금속 용접 및 적층 제조 분야에서 에너지 변환 효율과 제조 공정 안정성을 향상시키는 데 널리 사용되고 있습니다. 청색 레이저의 비철금속 흡수율은 근적외선 파장 레이저보다 수 배에서 수십 배까지 높아 티타늄, 니켈, 철 등의 금속 가공성을 일정 수준까지 향상시킵니다. 고출력 청색 레이저는 레이저 제조 산업의 혁신을 주도할 것이며, 밝기 향상과 비용 절감은 미래 발전의 핵심 추세입니다. 비철금속의 적층 제조, 클래딩 및 용접 분야에서 청색 레이저의 활용은 더욱 확대될 것입니다.

청색광의 밝기가 낮고 비용이 높은 현 단계에서, 청색 레이저와 근적외선 레이저를 결합한 복합 광원은 비용 제어가 가능한 조건 하에 기존 광원의 에너지 변환 효율과 제조 공정의 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 스펙트럼 빔 결합 기술을 개발하고, 엔지니어링 문제를 해결하며, 고휘도 레이저 유닛 기술을 결합하여 킬로와트급 고휘도 청색 반도체 레이저 광원을 구현하고, 새로운 빔 결합 기술을 탐구하는 것은 매우 중요합니다. 레이저 출력과 밝기가 증가함에 따라, 청색 레이저는 직접 또는 간접 광원으로서 국방 및 산업 분야에서 더욱 중요해질 것입니다.