ثنائيات مضخة الليزر الليفي: كيفية اختيار الطول الموجي والبنية والحزمة

أحدث منشور

منصة اختيار مفاهيمية لمحدد مدى الليزر ذو النافذة البصرية مع عينات نافذة مطلية، وقناع فتحة، وحلقة تثبيت.
تركيبة محاذاة خط النظر لجهاز تحديد المدى بالليزر المفاهيمية تربط الوحدة، ومراجع المضيف، ومستوى هدف بعيد.
منصة اختبار مفاهيمية لمصنعي المعدات الأصلية للتحقق من صحة مصدر طاقة محدد المدى بالليزر عند مدخل الوحدة.
إطار بروتوكول محدد المدى بالليزر المفاهيمي يمر عبر بوابات المزامنة، والحمولة، والتكامل
العمود الفقري المفاهيمي لناقل CAN الذي يربط عقدة مكتشف المدى بالليزر بوحدة تحكم صناعية وعقدتي استشعار إضافيتين
توصيل كابل RS-232 conceptual بين علبة وحدة تحديد المدى بالليزر المدمجة ووحدة التحكم المضيفة الصناعية
منصة اختبار طيفية مفاهيمية تقارن مساري طول موجي تحت أحمر متقاربين عبر بصريات مطابقة.
مقارنة مفاهيمية بين قياس موضع البقعة بالتثليث الليزري وقياس تأخير النبضة بزمن الطيران.
فهرس أسئلة هندسية منظم في فئات الاختيار، والبصريات، والإلكترونيات، والتحقق، والتوريد لتكامل وحدة تحديد المدى بالليزر.
غلاف أداء المدى المفاهيمي الذي تشكله الهدف والبيئة وإعدادات الجهاز والعوائد الصحيحة المتكررة.
مدير مبيعات Lumexis

ويليام ليو

مدير المبيعات

مرحبًا، أنا مؤلف هذا المنشور،,

لدي 6 سنوات من الخبرة في بيع مصادر الليزر وشاركت في تطوير وتقييم منتجات Lumexis. أتخصص في مطابقة مواصفات الليزر مع متطلبات التطبيقات العملية، مما يساعد العملاء على اختيار حلول موثوقة لأنظمتهم.

وحدتا ضخ، نفس الطول الموجي المركزي 976 نانومتر على الملصق، نفس القدرة المقدرة، نفس قطر قلب الألياف. واحدة تحافظ على خرج ثابت عبر نطاق التشغيل. الأخرى تفقد الكفاءة في كل مرة ترتفع فيها حرارة حلقة التبريد.

لا شيء في الصفحة الأولى من أي ورقة بيانات يشرح الفرق. إنه في الصفحة الثالثة، في مواصفة عرض الخط ومنحنى الطول الموجي مقابل درجة الحرارة، وهو الرقم الأكثر تأثيرًا في اختيار مضخة ألياف الليزر.

يغطي هذا الدليل القرارات التي تحدد فعليًا ما إذا كان اختيار المضخة يعمل: أي طول موجي، أي بنية صمام ثنائي، كيف تقيد السطوع خياراتك، وما الذي توفره عملية التثبيت.

صمام ثنائي مضخة ألياف الليزر هو ليزر شبه موصل عالي الطاقة، عادةً مقترن بالألياف، يثير المنشط الأرضي النادر في ألياف نشطة. أنظمة الإيتربيوم والإربيوم-إيتربيوم تُضخ بالقرب من 915 نانومتر أو 976 نانومتر. تتراوح الوحدات من بواعث مفردة عند حوالي 15 واط إلى حزم متعددة الشرائح توفر كيلوواط.

جدول مقارنة الصمام الثنائي الليزري المقترن بالألياف 976 نانومتر

القرار الأول: 915 نانومتر أو 976 نانومتر

بالنسبة لألياف الإيتربيوم والإربيوم-إيتربيوم، يتسلسل هذا الاختيار إلى كل شيء آخر. يستحق أن يُتخذ بعناية بدلاً من الاعتماد الافتراضي على ما استخدمه التصميم السابق.

976 نانومتر يقع على قمة امتصاص الإيتربيوم القوية والضيقة. نظرًا لأن الامتصاص مرتفع، تحتاج إلى ألياف نشطة أقل، ولأن فوتون المضخة أقرب في الطاقة إلى خرج ~1064–1080 نانومتر، يكون العيب الكمي أصغر وتتولد حرارة أقل لكل فوتون ممتص. الكفاءة البصرية-البصرية هي الأفضل المتاحة.

المشكلة هي عرض القمة. ميزة امتصاص الإيتربيوم عند 976 نانومتر ضيقة — أضيق بدرجة واحدة على الأقل من الإربيوم عند نفس الطول الموجي. يصدر صمام ثنائي فابري-بيرو عادي بعرض خط حوالي 6 نانومتر وينحرف تقريبًا 0.3 نانومتر لكل درجة مئوية من درجة حرارة الوصلة. اجمع هذه معًا ومضخة 976 نانومتر غير مثبتة تبتعد عن قمة الامتصاص مع ارتفاع حرارتها. تنخفض القدرة الممتصة، وينتشر الضخ غير الممتص على طول الألياف حيث لا ينتمي، وينخفض الخرج بطريقة تبدو وكأنها مشكلة ألياف.

لذا فإن تصميم 976 نانومتر يتطلب أساسًا تثبيت الطول الموجي، أو تحكمًا حراريًا محكمًا، أو كليهما.

915 نانومتر يقع على ميزة امتصاص أوسع وأضعف. المقطع العرضي أصغر وأعرض، وهذا يغير الهندسة في عدة اتجاهات في وقت واحد. نظرًا لأن الامتصاص أضعف، تحتاج إلى ألياف نشطة أطول وتقبل كفاءة بصرية-بصرية أقل. نظرًا لأن الميزة واسعة، فإن انحراف الصمام الثنائي مع درجة الحرارة لا يكاد يهم — تبقى المضخة ممتصة بشكل مفيد عبر نطاق واسع من الأطوال الموجية، مما يعني أن التثبيت والتبريد الدقيق يصبحان اختياريين.

هناك فائدة ثانية أقل وضوحًا. الامتصاص الأضعف يوزع ترسيب المضخة على طول ألياف أطول، مما يخفض الحمل الحراري المحلي ويرفع عتبة عدم استقرار الوضع العرضي. هذا مهم جدًا عند الطاقة العالية. أبلغ مذبذب مضخ بـ 915 نانومتر من فئة كيلوواط في 2024 عن كفاءة بصرية-بصرية 75.41% — أقل مما يمكن أن يصل إليه 976 نانومتر، لكنه تحقق مع متطلبات حرارية وتثبيت مخففة بشكل ملحوظ.

915 نانومتر976 نانومتر
الامتصاصواسع، أضعفضيق، قوي
الكفاءةأقلالأعلى المتاح
العيب الكمي / الحرارةأعلى لكل فوتونأقل لكل فوتون
طول الألياف المطلوبأطولأقصر
التثبيتغير ضروري عادةًمطلوب فعليًا
التحكم الحراريمخففمحكم
عتبة عدم استقرار الوضعأعلى (الحرارة موزعة)أقل (الحرارة مركزة)
الأفضل لـقوي، عالي الطاقة، ميداني النشرحرج للكفاءة والحجم

النسخة المختصرة: 976 نانومتر يشتري الكفاءة والاكتناز على حساب تعقيد التحكم. 915 نانومتر يشتري المتانة والهامش الحراري على حساب الكفاءة. إذا كان نظامك يعيش في خزانة مكيفة الحرارة، فإن 976 نانومتر عادةً هو الصحيح. إذا كان يعيش على مركبة، أو سفينة، أو أرضية مصنع غير مكيفة، فإن 915 نانومتر يستحق اعتبارًا جادًا.

توجد مخططات هجينة — الضخ جزئيًا عند كل طول موجي، أو الضخ المتسلسل عند 1018 نانومتر لتقليل العيب الكمي أكثر — لكن تلك تحسينات تُستخدم بعد استقرار البنية الأساسية.

أحادي الوضع أو متعدد الأوضاع

الشوكة الثانية تتعلق بجودة الشعاع مقابل القدرة، ويُحسم إلى حد كبير بما تضخه.

مضخات أحادية الوضع تقترن بألياف أحادية الوضع بقلب حوالي 6–9 ميكرومتر. جودة الشعاع ممتازة ويمكن إطلاق الخرج مباشرة في قلب الإشارة. القدرة محدودة — عادةً أقل بكثير من 1 واط لكل جهاز — والتكلفة لكل واط مرتفعة. هذه مخصصة لمضخمات القلب المضخ، ومراحل البذور، والتطبيقات منخفضة الضوضاء، ومضخمات نطاق الاتصالات الإربيوم.

مضخات متعددة الأوضاع تقترن بألياف متعددة الأوضاع، عادةً 105/125 ميكرومتر، وتتدرج من مئات الميليواط إلى عدة مئات من الواط لكل وحدة. جودة الشعاع ضعيفة بالمقارنة، وهذا بالضبط سبب وجود الضخ الغلافي: أطلق المضخة في غلاف داخلي متعدد الأوضاع كبير بدلاً من القلب المنشط الصغير، ودعها تعبر القلب مرارًا عبر أمتار من الألياف، وتحصل على خرج أحادي الوضع من مضخة متعددة الأوضاع. تقريبًا جميع ألياف الليزر عالية الطاقة تعمل بهذه الطريقة.

إذا كنت تبني نظامًا مضخًا بالغلاف — ولأي شيء فوق بضعة واط أنت كذلك — فإن متعدد الأوضاع هو الإجابة، والسؤال الحقيقي يصبح أي بنية متعددة الأوضاع.

أربع بنى متعددة الأنماط

تُبنى وحدات الضخ بأربع طرق، وتظهر الاختلافات في القدرة، والسطوع، والتكلفة، وكيفية فشلها.

البنيةالقدرة النموذجيةألياف التسليمالطابع
باعث مفرد~10–25 واط105/125 ميكرومترأعلى سطوع لكل واط؛ باعث واحد، نقطة فشل واحدة
وحدة متعددة الباعثات~50–عدة مئات من الواط105–200 ميكرومترعدة باعثات منفصلة مدمجة شعاعيًا في ألياف واحدة؛ تدهور تدريجي
شريط واحد~50 واط200–400 ميكرومترالعديد من الباعثات على شريط أحادي متجانس؛ سطوع أقل، تكلفة منخفضة لكل واط
متعدد الأشرطة / مكدسمئات الواط إلى كيلوواط400 ميكرومتر وأكبرأشرطة مكدسة؛ أعلى طاقة، أدنى سطوع، تبريد مائي نموذجي

بعض الأمور الجديرة بالفهم حول هذا الجدول.

الباعثات المفردة تعطي أفضل سطوع. يمكن تجميع وتركيز خرج الباعث الواحد في ألياف صغيرة بكفاءة عالية، لذا تحصل على واطات أكثر لكل وحدة إيتندو. تحافظ الوحدات متعددة الباعثات على الكثير من ذلك بدمج عدة باعثات مفردة مكانيًا وعبر الاستقطاب، ولهذا تهيمن على ضخ ألياف الليزر متوسطة الطاقة.

الأشرطة تستبدل السطوع بالتكلفة. الشريط يجمع العديد من الباعثات جنبًا إلى جنب على شريحة واحدة. الطاقة الإجمالية عالية والتكلفة لكل واط منخفضة، لكن الباعثات موزعة عبر محور بطيء واسع، لذا فإن الاقتران في ألياف صغيرة غير فعال. ينتهي بك الأمر إلى الحاجة إلى ألياف توصيل أكبر، مما يقيد قطر الكسوة التي يمكنك الضخ فيها.

سلوك الفشل يختلف. في وحدة متعددة الباعثات، باعث ميت واحد يكلفك جزءًا من الطاقة وعادة ما يستمر النظام في العمل. على شريط أحادي متجانس، يمكن أن ينتشر فشل باعث واحد. هذه حجة موثوقية نادرًا ما تظهر في أوراق البيانات وتهم كثيرًا للأنظمة غير المراقبة أو الميدانية.

رسم تخطيطي يقارن معماريات الصمام الثنائي المضخم لليزر الليفي أحادي الباعث، ومتعدد البواعث، أحادي الشريط ومتعدد الأشرطة

السطوع، والفتحة العددية (NA)، ولماذا يهم رقم الألياف

يمكن لوحدتي ضخ أن تقولا “50 واط” وتكونان منتجين مختلفين تمامًا. ما يفصلهما هو السطوع.

السطوع هو الطاقة مقسومة على حاصل ضرب مساحة الانبعاث والزاوية الصلبة. في مصطلحات الألياف المقترنة، يُترجم ذلك إلى الطاقة مقسومة على حاصل ضرب قطر اللب والفتحة العددية. وحدة 50 واط في ألياف 105 ميكرومتر / 0.22 NA هي جهاز أكثر فائدة بكثير من 50 واط في ألياف 400 ميكرومتر / 0.22 NA، حتى لو كانت الطاقة المعلنة متطابقة.

نتيجتان تتبعان مباشرة، وكلاهما يؤثر في وقت متأخر من التصميم إذا لم يتم احتسابهما مبكرًا.

لا يمكن تحسين السطوع في المراحل اللاحقة. يمكن للبصريات إعادة تشكيل الشعاع، لكن حاصل ضرب الحجم والتباعد — الإيتندو، المعبر عنه للشعاعات كمنتج معامل الشعاع — لا يمكن تقليله بواسطة بصريات سلبية. إذا وصل مضخك بإيتندو زائد عن قدرة الكسوة الداخلية لأليافك، لا يصلحه أي عدسة. تفقد الفائض كحرارة عند الإطلاق.

قطر الكسوة هو قيد على مستوى النظام. كسوة داخلية أكبر تقبل ضوء الضخ منخفض السطوع بسهولة أكبر، لكنها أيضًا تخفض امتصاص الكسوة لكل وحدة طول، لذا تحتاج إلى ألياف أكثر. كسوة أصغر تمتص أسرع وتعطي تحكمًا أفضل في الوضع، لكنها تتطلب مضخات أكثر سطوعًا. سطوع المضخة وتصميم الألياف قرار واحد، وليس قرارين.

التعليمات العملية: لا تقبل أبدًا رقم طاقة مضخة دون قطر اللب و NA المرفقين. الطاقة وحدها ليست مواصفة.

تثبيت الطول الموجي: ما الذي يكلفه فعليًا وما الذي يشتريه

صمام ثنائي Fabry-Pérot عريض المنطقة غير المثبت له عرض خطي لعدة نانومترات وطول موجته المركزي يتحرك مع كل من درجة حرارة الوصلة (تقريبًا 0.3 نانومتر لكل درجة مئوية) وتيار التشغيل. لتصميم 915 نانومتر هذا جيد. لـ 976 نانومتر إلى الإيتربيوم عادة ليس كذلك.

ثلاثة أساليب موجودة.

تثبيت شبكة Bragg الليفية (FBG) يكتب شبكة في السلك الخلفي، تعكس نطاقًا ضيقًا مرة أخرى إلى الصمام الثنائي وتجبره على الليزر هناك. هذه هي الطريقة السائدة لوحدات الضخ المقترنة بالألياف. عادة ما تضيق الانبعاث إلى أقل من 0.5 نانومتر وتفصل الطول الموجي إلى حد كبير عن درجة الحرارة والتيار.

تثبيت شبكة Bragg الحجمية (VBG) يضع شبكة ضخمة كمرآة خرج، عادة ما يقترن بانعكاسية أمامية مخفضة بحيث تفوز الشبكة بالمنافسة على الكسب. شائع في التصميمات ذات المساحة الحرة وعلى مستوى الوحدات.

بدون تثبيت, ، مقترنًا إما بتحكم صارم في درجة الحرارة أو نطاق امتصاص متسامح عمدًا. هذا هو مسار 915 نانومتر، وعند القيام به بوعي ينتج أبسط نظام.

تفصيلان جديران بالمعرفة قبل تحديد مضخة مثبتة.

يجب أن يكون الطول الموجي التصميمي للشبكة قريبًا من ذروة الانبعاث الطبيعية للرقاقة — ضمن حوالي ±5 نانومتر — أو لن يقفل الصمام الثنائي بشكل موثوق عبر نطاق تشغيله. هذا قيد من جانب التصنيع، لكنه يحدد مقدار هامش درجة الحرارة الذي تمتلكه الوحدة المثبتة حقًا.

القفل ليس فوريًا. يستغرق التثبيت القائم على FBG وقتًا محدودًا ليستقر بعد التشغيل، لأن الضوء يجب أن يقوم برحلة ذهاب وإياب إلى الشبكة والعودة. لضخ الموجة المستمرة هذا غير ذي صلة. لضخ النبضي أو المعدل بسرعة، يمكن للجزء الأول من كل نبضة أن ينبعث غير مقفل وواسع طيفيًا، مما يؤثر على الامتصاص وقد يفاجئك في تصميم QCW.

إدخال المضخة إلى الألياف

بين وحدة الضخ والألياف النشطة يوجد مكون يحدد بهدوء الكثير من سلوك النظام: مقرن الضخ.

مقرن ضخ-إشارة يأخذ عدة ألياف ضخ متعددة الأوضاع بالإضافة إلى، عادة، ألياف إشارة واحدة عبر المركز — تكوينات (6+1)×1 و (18+1)×1 شائعة — ويستدقها في ألياف خرج مزدوجة الكسوة واحدة. ضوء الضخ يهبط في الكسوة الداخلية؛ الإشارة تمر عبر اللب دون مساس.

ثلاثة أمور حول المقرنات جديرة بالمعرفة عند وقت التحديد.

حفظ السطوع ينطبق هنا أيضًا. لا يمكن للاستدقاق تركيز ضوء الضخ بما يتجاوز ما يسمح به الإيتندو. تغذية مقرن بمضخات منخفضة السطوع جدًا بالنسبة للكسوة الخرجية تهدر الطاقة كحرارة عند الاستدقاق مباشرة — سبب شائع لسخونة المقرنات.

عدد المضخات يحدد دقة التكرار لديك. مقرن (6+1)×1 مع ست وحدات ضخ يتدهور تدريجيًا؛ فقدان واحدة يكلف حوالي سدس طاقة الضخ. وحدتان كبيرتان جدًا تغذيان 2+1 يعطيان نظامًا أكثر هشاشة بكثير.

الضوء المتراجع للخلف هو خطر حقيقي. الضخ غير الممتص والإشارة المنعكسة للخلف تسافر نحو المضخات. مجردات ضوء الكسوة والعزل المناسب ليست اختيارية فوق مستويات الطاقة المعتدلة، وصمامات الضخ الثنائية المتضررة من الانعكاس الخلفي غالبًا ما تُشخَّص خطأً كفشل عشوائي.

التغليف، والمحرك، والواجهة الحرارية

الحزمة هي المكان الذي تلتقي فيه المضخة بتصميمك الميكانيكي والكهربائي.

14-دبوس فراشة الحزم هي المعيار للأجهزة منخفضة الطاقة وأحادية الوضع، وعادةً ما تدمج TEC وثيرميستور بحيث يمكن الاحتفاظ بدرجة حرارة الوصلة بشكل نشط. إنها تكلف مساحة اللوحة والطاقة، ويصبح TEC مكونًا في ميزانية الموثوقية الخاصة بك.

وحدات الألياف المقترنة متعددة الأوضاع عند عشرات إلى مئات الواط، عادةً ما يتم تبريدها بالتوصيل إلى لوحة قاعدة، مع تحديد أقصى درجة حرارة للحالة ومقاومة حرارية. فوق بضع مئات من الواط، يكون التبريد بالماء هو النموذجي.

كهربائيًا، توقع أن يطلب باعث واحد حوالي 1.5 فولت عند 10–20 أمبير. الباعثات الموصولة على التوالي ترفع الجهد وتحافظ على التيار كما هو؛ القضبان تشغل صفائف متوازية وتسحب 45–60 أمبير عند جهود مماثلة. تراكمات القضبان المتعددة على التوالي ترتفع في الجهد وفقًا لذلك. السبب في الاهتمام هو أن جهد الامتثال للسائق، واستقرار التيار، وحماية العابرين كلها تتبع من هذا، وثنائيات المضخة لا تغفر تجاوز التيار عند التشغيل.

نقطة حرارية واحدة يتم التقليل من شأنها: درجة حرارة الحالة المحددة ليست اقتراحًا. درجة حرارة الوصلة تدفع الطول الموجي، والطول الموجي يدفع الطاقة الممتصة. في نظام 976 نانومتر، واجهة حرارية تتدهور بمرور الوقت — مركب جاف، برغي مفكوك، لوحة باردة متسخة — تظهر كتراجع بطيء في الإخراج يشبه تقدم عمر الثنائي. غالبًا لا يكون كذلك.

ما الذي يجب أن تسأله لمورد المضخات

النصيحة العامة حول قراءة أوراق البيانات بتشكك تنطبق. هذه هي الأسئلة الخاصة بالمضخة.

هل الطول الموجي المركزي محدد بتفاوت ودرجة حرارة حالة مرجعية؟ “976 نانومتر” المجرد غير قابل للاستخدام. تحتاج إلى الرقم، والتفاوت، ودرجة الحرارة التي قيس عندها.

ما هو عرض الخط، وهل الجهاز مقفل؟ بالنسبة لـ 976 نانومتر إلى الإيتربيوم، الإجابة تحدد ما إذا كان التصميم يعمل.

ما هو نواة ألياف التسليم و NA، وما هي الطاقة المقاسة عند الموصل؟ ليست طاقة الشريحة، ولا طاقة ما قبل الاقتران. ما يخرج من الألياف التي ستوصلها فعليًا.

هل تم فحص كل وحدة بالحرق، أم عينة؟ ثنائيات الليزر تفشل مبكرًا أو تعمل لسنوات. الحرق هو كيف تفصل تلك المجموعات قبل الشحن، وفحص كل وحدة يكلف المورد عائدًا حقيقيًا — ولهذا لا يفعل البعض ذلك.

هل الحزمة محكمة الإغلاق؟ تدهور الوجه من الرطوبة يتراكم على مر السنين. يمكن لوحدتين أن تبدوان متطابقتين على الورق وتتباعدان بشكل حاد في السنة الثالثة.

هل يمكنك رؤية البيانات عبر نافذة التشغيل الكاملة؟ الطول الموجي، والطاقة، والعتبة عند أقصى درجات الحرارة، وليس فقط عند 25 درجة مئوية.

تدفقنا الخاص لـ مصادر مضخة الثنائيات المقترنة بالألياف يشمل فحص الوارد، واختبار الشريحة، وربط القالب وتجميع الشريحة على الركيزة، والاقتران والمحاذاة الآلية للألياف، والإغلاق المحكم باللحام المتوازي، ثم الحرق ودورات درجات الحرارة العالية/المنخفضة قبل الاختبار النهائي. سبب التكامل الرأسي ليس تسويقيًا — بل هو أنه عندما تتصرف وحدة بشكل غريب، فإن التتبع إلى خطوة ربط أو محاذاة اقتران موجود فعليًا. يمكنك مراجعة المعدات وقدرة الاختبار خلف ذلك، أو تصفح وحدات مصدر الليزر المتاحة إذا كنت تبحث عن طول موجي وطاقة محددين.

689

الأخطاء الشائعة

مقارنة المضخات بالواط فقط. بدون قطر النواة و NA، فإن رقم الطاقة لا يخبرك تقريبًا بأي شيء عن ما إذا كانت الوحدة تناسب أليافك.

اختيار 976 نانومتر ثم اكتشاف ميزانية الحرارة. ميزة الكفاءة حقيقية، لكنها تأتي مع متطلبات تثبيت وتبريد. قرر مع رؤية التكلفة الكاملة.

افتراض أن السطوع يمكن استعادته. لا يمكن. الـ Étendue ينمو فقط من خلال البصريات السلبية. ضعها في الميزانية في مرحلة البنية.

تجاهل حماية الانعكاس الخلفي. مجردات ضوء الكسوة والعزل حمولة تحمل، وليست ملحقات.

المعايرة والتأهيل عند درجة حرارة الغرفة فقط. الطول الموجي والعتبة يتحركان مع درجة الحرارة. توصيف عند 25 درجة مئوية يخبرك القليل جدًا عن بدء تشغيل بارد عند −20 درجة مئوية.

معاملة الدمج كأنابيب سلبية. قبول السطوع، وعدد المضخات، والتعامل الحراري يشكلان موثوقية النظام بقدر ما تفعل الثنائيات.

الأسئلة الشائعة

هل يجب أن أستخدم 915 نانومتر أم 976 نانومتر لضخ ليف إيتربيوم؟
976 نانومتر يقع على قمة امتصاص قوية وضيقة — أفضل كفاءة وأقصر ليف، لكنه يحتاج إلى تثبيت طول موجي وتحكم حراري محكم. 915 نانومتر يقع على ميزة ضعيفة واسعة — كفاءة أقل وليف أطول، لكنه متسامح مع الانجراف ولطيف حراريًا. البيئات المتحكم بها تفضل 976؛ النشر القاسي يفضل 915.

ما هي مضخة مثبتة بشبكة براغ؟
ثنائي مضخة مع شبكة مكتوبة في ألياف التسليم الخاصة به تعكس نطاقًا ضيقًا مرة أخرى إلى الثنائي، مما يجبره على الليزر عند ذلك الطول الموجي. عادةً ما يضيق الانبعاث إلى أقل من 0.5 نانومتر ويحافظ على الطول الموجي مستقلًا إلى حد كبير عن درجة الحرارة وتيار القيادة — ضروري لضخ الإيتربيوم عند 976 نانومتر.

ما هو الفرق بين باعث واحد وقضيب ليزر؟
الباعث الواحد هو شريط باعث واحد، عادةً 10–25 واط، مع سطوع عالٍ واقتران سهل في ليف 105 ميكرومتر. القضيب يحزم العديد من الباعثات عبر شريحة واحدة لحوالي 50 واط بتكلفة أقل لكل واط، لكن منطقة الانبعاث الواسعة تخفض السطوع وتتطلب ليف تسليم أكبر.

لماذا يهم سطوع المضخة إذا كنت أحتاج فقط إلى الطاقة الكلية؟
لأن السطوع يحدد ما إذا كان يمكن إطلاق تلك الطاقة في الكسوة الداخلية لأليافك على الإطلاق. البصريات السلبية لا يمكنها تقليل الـ Étendue، لذا ضوء المضخة المتباعد جدًا للكسوة يُفقد كحرارة عند الإطلاق، بغض النظر عن عدد الواط الذي بدأت به.

ما هو ضخ الكسوة؟
إطلاق ضوء المضخة في كسوة داخلية متعددة الأوضاع كبيرة بدلاً من النواة المطعمة الصغيرة. المضخة تعبر النواة مرارًا على طول أمتار من الألياف ويتم امتصاصها تدريجيًا، مما يسمح لثنائيات متعددة الأوضاع منخفضة السطوع بإنتاج إخراج أحادي الوضع. إنه أساس جميع ألياف الليزر عالية الطاقة تقريبًا.

هل تحتاج ثنائيات المضخة إلى TEC؟
يعتمد الأمر على الطول الموجي. غالبًا ما يعمل المضخم المستقر أو 915 نانومتر على التبريد السلبي بالتوصيل مع درجة حرارة علبة محددة. المضخم غير المستقر 976 نانومتر في الإيتربيوم يحتاج عمومًا إلى تحكم نشط في درجة الحرارة للبقاء على قمة الامتصاص.

تحديد المضخة بجانب الألياف

الطول الموجي للمضخم، وسطوع المضخم، قطر الغلاف، وطول الليف هي قرار واحد مترابط. حلها بشكل مستقل هو كيف ينتهي الأمر بالبرامج إلى مُدمج يعمل بحرارة عالية وكفاءة لا يستطيع أحد تفسيرها.

أرسل لنا ليف الربح الخاص بك، ومتطلبات الخرج، والغلاف الحراري، و سيعمل مهندسونا على خيارات المضخم معك — بما في ذلك ما إذا كان التثبيت يستحق تكلفته على منصتك، وما تحتاج بيانات الطول الموجي مقابل درجة الحرارة إلى إظهاره لإغلاق ميزانية الامتصاص الخاصة بك.

المراجع

  1. التقارير العلمية — مضخم ليفي كيلوواطي بضخ 915 نانومتر بكفاءة بصرية إلى بصرية عالية
  2. كوهيرنت — ليزر ليفي عالي القدرة لمعالجة المواد بجودة عالية
  3. أوبتكس إكسبريس — ليزر ليفي عالي القدرة مستمر الموجة مطعّم بالإيتربيوم قابل للضبط من 976 إلى 1120 نانومتر