La technologie des faisceaux de fibres améliore la puissance et la luminosité delaser à semi-conducteur bleu
Mise en forme du faisceau en utilisant la même longueur d'onde ou une longueur d'onde proche de celle dulaserL'unité est à la base de la combinaison de plusieurs faisceaux laser de différentes longueurs d'onde. Parmi ces techniques, la liaison spatiale consiste à empiler plusieurs faisceaux laser dans l'espace pour augmenter la puissance, mais peut entraîner une diminution de la qualité du faisceau. En utilisant la caractéristique de polarisation linéaire delaser à semi-conducteurLa puissance de deux faisceaux dont la direction de vibration est perpendiculaire peut être quasiment doublée, sans que la qualité du faisceau ne soit modifiée. Le groupeur de fibres est un dispositif à fibres fabriqué à partir de fibres fusionnées coniques (TFB). Il consiste à dénuder un faisceau de fibres optiques de leur revêtement, puis à les assembler selon une certaine configuration, puis à les chauffer à haute température pour les faire fondre. En étirant le faisceau de fibres optiques dans la direction opposée, la zone de chauffage de la fibre optique fond pour former un faisceau de fibres optiques coniques fusionnées. Après avoir coupé la taille du cône, l'extrémité de sortie du cône est fusionnée avec une fibre de sortie. La technologie de groupement de fibres permet de combiner plusieurs faisceaux de fibres individuels en un faisceau de grand diamètre, permettant ainsi une transmission de puissance optique plus élevée. La figure 1 est le schéma de principe.laser bleutechnologie de la fibre.
La technique de combinaison de faisceaux spectraux utilise un seul élément dispersif pour combiner simultanément plusieurs faisceaux laser avec des intervalles de longueur d'onde aussi faibles que 0,1 nm. Plusieurs faisceaux laser de longueurs d'onde différentes sont incidents sur l'élément dispersif sous différents angles, se chevauchent au niveau de cet élément, puis se diffractent et émettent dans la même direction sous l'effet de la dispersion. Ainsi, les faisceaux laser combinés se chevauchent en champ proche et lointain, leur puissance est égale à la somme des faisceaux unitaires et leur qualité est constante. Pour réaliser la combinaison de faisceaux spectraux à espacement étroit, on utilise généralement un réseau de diffraction à forte dispersion, ou un réseau de surface associé au mode de rétroaction par miroir externe, sans contrôle indépendant du spectre de l'unité laser, ce qui réduit la difficulté et le coût.
Le laser bleu et sa source lumineuse composite avec laser infrarouge sont largement utilisés dans le domaine du soudage des métaux non ferreux et de la fabrication additive, améliorant ainsi l'efficacité de conversion énergétique et la stabilité des procédés de fabrication. Le taux d'absorption du laser bleu pour les métaux non ferreux est plusieurs fois supérieur, voire dix fois supérieur, à celui des lasers proches de l'infrarouge. Il améliore également dans une certaine mesure le titane, le nickel, le fer et d'autres métaux. Les lasers bleus haute puissance révolutionneront la fabrication laser, et l'amélioration de la luminosité et la réduction des coûts constituent les tendances de développement futures. La fabrication additive, le placage et le soudage des métaux non ferreux seront plus largement utilisés.
Dans un contexte de faible luminosité bleue et de coût élevé, la source lumineuse composite laser bleu et laser proche infrarouge peut améliorer considérablement le rendement de conversion énergétique des sources lumineuses existantes et la stabilité du processus de fabrication, tout en maintenant un coût maîtrisé. Il est crucial de développer une technologie de combinaison de faisceaux spectraux, de résoudre les problèmes d'ingénierie et de combiner la technologie des unités laser haute luminosité pour réaliser une source laser bleu à semi-conducteur haute luminosité de plusieurs kilowatts, et d'explorer de nouvelles technologies de combinaison de faisceaux. Avec l'augmentation de la puissance et de la luminosité des lasers, qu'ils soient utilisés comme source lumineuse directe ou indirecte, le laser bleu jouera un rôle important dans les domaines de la défense nationale et de l'industrie.
Date de publication : 04/06/2024