소개하다광섬유 펄스 레이저
광섬유 펄스 레이저는레이저 장치희토류 이온(이터븀, 에르븀, 툴륨 등)이 도핑된 광섬유를 이득 매질로 사용하는 발진기입니다. 발진기는 이득 매질, 광 공진기, 펌프 소스로 구성됩니다. 펄스 생성 기술에는 주로 Q 스위칭 기술(나노초 수준), 능동 모드 잠금(피코초 수준), 수동 모드 잠금(펨토초 수준), 주 발진 전력 증폭(MOPA) 기술 등이 있습니다.
산업 분야에서는 금속 절단, 용접, 레이저 세척, 그리고 신에너지 분야의 리튬 배터리 TAB 절단 등에 활용되며, 다중 모드 출력은 1만 와트 수준에 달합니다. 라이다 분야에서는 높은 펄스 에너지와 눈에 안전한 특성을 지닌 1550nm 펄스 레이저가 거리 측정 및 차량 탑재 레이더 시스템에 적용됩니다.
주요 제품 유형으로는 Q-스위치 방식, MOPA 방식 및 고출력 광섬유 방식이 있습니다.펄스 레이저. 범주:
1. Q-스위치 파이버 레이저: Q-스위칭 원리는 레이저 내부에 손실 조절 장치를 추가하는 것입니다. 대부분의 시간 동안 레이저는 손실이 커서 광 출력이 거의 없습니다. 하지만 극히 짧은 시간 동안 장치의 손실을 줄이면 레이저가 매우 강렬하고 짧은 펄스를 출력할 수 있습니다. Q-스위칭 파이버 레이저는 능동 방식과 수동 방식으로 구현할 수 있습니다. 능동 방식은 일반적으로 공진기 내부에 강도 변조기를 추가하여 레이저의 손실을 제어합니다. 수동 방식은 포화 흡수체 또는 유도 라만 산란, 유도 브릴루인 산란과 같은 비선형 효과를 이용하여 Q 변조 메커니즘을 형성합니다. Q-스위칭 방식으로 생성되는 펄스는 일반적으로 나노초 수준입니다. 더 짧은 펄스를 생성해야 하는 경우에는 모드 잠금 방식을 사용할 수 있습니다.
2. 모드 고정형 광섬유 레이저: 능동 모드 고정 또는 수동 모드 고정 방식을 통해 초단펄스를 생성할 수 있습니다. 변조기의 응답 시간 때문에 능동 모드 고정 방식으로 생성되는 펄스 폭은 일반적으로 피코초 수준입니다. 수동 모드 고정 방식은 응답 시간이 매우 짧은 수동 모드 고정 장치를 사용하여 펨토초 규모의 펄스를 생성할 수 있습니다.
금형 잠금 원리에 대한 간략한 소개입니다.
레이저 공진 공동에는 무수히 많은 종방향 모드가 존재합니다. 링 모양의 공동에서 종방향 모드의 주파수 간격은 /CCL과 같습니다. 여기서 C는 빛의 속도이고 CL은 신호광이 공동 내부를 한 바퀴 도는 광경로 길이입니다. 일반적으로 광섬유 레이저의 이득 대역폭은 비교적 넓어 많은 수의 종방향 모드가 동시에 동작할 수 있습니다. 레이저가 수용할 수 있는 총 모드 수는 종방향 모드 간격 ∆ν와 이득 매질의 이득 대역폭에 따라 달라집니다. 종방향 모드 간격이 작을수록 매질의 이득 대역폭이 커지고 더 많은 종방향 모드를 지원할 수 있습니다. 반대로 종방향 모드 간격이 클수록 지원할 수 있는 종방향 모드의 수는 줄어듭니다.
3. 준연속 레이저(QCW 레이저): 연속파 레이저(CW)와 펄스 레이저의 중간 형태인 특수한 동작 모드입니다. 주기적인 장펄스(듀티 사이클은 일반적으로 ≤1%)를 통해 높은 순간 출력을 달성하면서도 평균 출력은 비교적 낮게 유지합니다. 연속 레이저의 안정성과 펄스 레이저의 최대 출력이라는 장점을 결합한 형태입니다.
기술적 원리: QCW 레이저 부하 변조 모듈은 연속적으로 작동합니다.원자 램프이 회로는 연속 레이저를 높은 듀티 사이클의 펄스 시퀀스로 분할하여 연속 모드와 펄스 모드 간의 유연한 전환을 가능하게 합니다. 핵심 특징은 "단기 고출력, 장기 냉각" 메커니즘입니다. 펄스 간격에서의 냉각은 열 축적을 줄이고 재료의 열 변형 위험을 낮춥니다.
장점 및 특징: 듀얼 모드 통합: 펄스 모드의 최대 출력(연속 모드 평균 출력의 최대 10배)과 연속 모드의 높은 효율성 및 안정성을 결합했습니다.
낮은 에너지 소비: 높은 전기-광 변환 효율과 낮은 장기 사용 비용.
빔 품질: 파이버 레이저의 우수한 빔 품질은 정밀한 미세 가공을 지원합니다.
게시 시간: 2025년 11월 10일