소개하다파이버 펄스 레이저
파이버 펄스 레이저는레이저 장치이터븀, 에르븀, 툴륨 등의 희토류 이온으로 도핑된 광섬유를 이득 매질로 사용하는 광섬유입니다. 이 광섬유는 이득 매질, 광 공진 공동, 그리고 펌프 소스로 구성됩니다. 펄스 생성 기술은 주로 Q-스위칭 기술(나노초 수준), 능동 모드 잠금(피코초 수준), 수동 모드 잠금(펨토초 수준), 그리고 주 발진 전력 증폭(MOPA) 기술을 포함합니다.
산업 응용 분야로는 금속 절단, 용접, 레이저 세척, 그리고 신에너지 분야의 리튬 배터리 TAB 절단 등이 있으며, 다중 모드 출력 전력은 1만 와트에 달합니다. 라이더 분야에서는 높은 펄스 에너지와 눈 보호 기능을 갖춘 1550nm 펄스 레이저가 거리 측정 및 차량 탑재 레이더 시스템에 적용됩니다.
주요 제품 유형으로는 Q-switched type, MOPA type, High Power Fiber 등이 있습니다.펄스 레이저. 범주:
1. Q-스위치 파이버 레이저: Q-스위칭의 원리는 레이저 내부에 손실 조절 소자를 추가하는 것입니다. 대부분의 경우 레이저는 큰 손실을 보이며 광 출력은 거의 없습니다. 매우 짧은 시간 내에 소자의 손실을 줄이면 레이저는 매우 강한 단펄스를 출력할 수 있습니다. Q-스위치 파이버 레이저는 능동 또는 수동 방식으로 구현할 수 있습니다. 능동 기술은 일반적으로 레이저 손실을 제어하기 위해 공동 내부에 강도 변조기를 추가합니다. 수동 기술은 포화 흡수체 또는 유도 라만 산란 및 유도 브릴루앙 산란과 같은 기타 비선형 효과를 활용하여 Q-변조 메커니즘을 형성합니다. Q-스위칭 방식으로 생성되는 펄스는 일반적으로 나노초 수준입니다. 더 짧은 펄스를 생성해야 하는 경우, 모드 잠금 방식을 통해 구현할 수 있습니다.
2. 모드 잠금 광섬유 레이저: 능동 모드 잠금 또는 수동 모드 잠금 방식을 통해 초단 펄스를 생성할 수 있습니다. 변조기의 응답 시간으로 인해 능동 모드 잠금으로 생성된 펄스 폭은 일반적으로 피코초 수준입니다. 수동 모드 잠금은 매우 짧은 응답 시간을 갖는 수동 모드 잠금 장치를 사용하며, 펨토초 단위의 펄스를 생성할 수 있습니다.
금형 고정의 원리에 대한 간략한 소개는 다음과 같습니다.
레이저 공진 공동에는 셀 수 없이 많은 종방향 모드가 있습니다. 링 모양의 공동의 경우, 종방향 모드의 주파수 간격은 /CCL과 같습니다. 여기서 C는 빛의 속도이고 CL은 공동 내에서 한 바퀴 이동하는 신호광의 광로 길이입니다. 일반적으로 파이버 레이저의 이득 대역폭은 비교적 크고, 많은 수의 종방향 모드가 동시에 작동합니다. 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 수용할 수 있습니다. 반대로, 더 적은 수의 종방향 모드를 수용할 수 있습니다.
3. 준연속 레이저(QCW 레이저): 연속파 레이저(CW)와 펄스 레이저의 중간적인 작동 모드로, 주기적인 긴 펄스(듀티 사이클은 일반적으로 ≤1%)를 통해 높은 순간 출력을 달성하는 동시에 비교적 낮은 평균 출력을 유지합니다. 연속 레이저의 안정성과 펄스 레이저의 최대 출력 장점을 결합한 방식입니다.
기술 원리: QCW 레이저는 연속적으로 변조 모듈을 로드합니다.원자 램프연속 레이저를 높은 듀티 사이클 펄스 시퀀스로 절단하여 연속 모드와 펄스 모드 간의 유연한 전환을 가능하게 하는 회로입니다. 핵심 기능은 "단기 버스트, 장기 냉각" 메커니즘입니다. 펄스 간격의 냉각은 열 축적을 줄이고 재료 열 변형 위험을 낮춥니다.
장점 및 특징: 듀얼 모드 통합: 펄스 모드의 최대 전력(연속 모드 평균 전력의 최대 10배)과 연속 모드의 높은 효율성 및 안정성을 결합합니다.
낮은 에너지 소비: 높은 전기광학 변환 효율과 낮은 장기 사용 비용.
빔 품질: 파이버 레이저의 높은 빔 품질은 정밀한 미세 가공을 지원합니다.
게시 시간: 2025년 11월 10일