Le laser à fibre est un dispositif laser avec une fibre de verre dopée aux éléments de terres rares (tels que l'ytterbium, l'erbium, le thulium, etc.) comme milieu de gain, l'inversion du nombre de particules est réalisée par excitation de la lumière de pompage et la formation d'une sortie d'oscillation laser dans la Cavité résonnante appartient au laser solide, a un rendement de conversion photoélectrique élevé, une structure simple, une bonne qualité de faisceau et d'autres avantages évidents, qui sont largement utilisés dans de nombreux domaines.
Les lasers à fibre fonctionnent sur le principe du rayonnement stimulé. La lumière de pompage générée par une source de pompage, telle qu'un laser à semi - conducteur, pénètre par un coupleur dans une fibre dopée par des éléments de terres rares tels que l'erbium, l'ytterbium, le néodyme, etc. Les ions de terres rares absorbent l'énergie de pompage de la lumière après avoir transité à un niveau d'énergie élevé, puis reviennent à un niveau d'énergie faible par rayonnement stimulé, libérant des photons de même fréquence, phase et direction que les photons incidents, formant une sortie laser. La fibre agit simultanément comme un milieu d'onde guidée, guidant la propagation du laser à l'intérieur du noyau et formant une rétroaction positive à travers une Cavité résonnante, telle qu'un réseau de fibres optiques, réalisant l'oscillation laser.
Structure de base
Fibre à gain: fibre dopée aux éléments de terres rares, milieu central produit par le laser. Ses performances affectent directement les caractéristiques de sortie du laser.
Source de pompage: source de lumière externe fournissant de l'énergie, généralement un laser à semi - conducteur. La lumière pompée est injectée dans la fibre à gain à travers un coupleur.
Cavité résonante: constituée d'un réseau de fibres optiques, d'un miroir ou d'un élément de sélection de longueur d'onde qui fournit un retour de lumière et amplifie la lumière du rayonnement stimulé.
Coupleur: couplage optique de la pompe dans une fibre à gain tout en produisant un signal laser.
Système de contrôle: comprend le système d'alimentation, le contrôle de la température et le module de protection de sécurité pour assurer le fonctionnement stable du laser.
Caractéristiques techniques:
Haute qualité de faisceau: les caractéristiques du Guide d'onde de la fibre optique rendent le faisceau laser de bonne qualité, adapté à un usinage de haute précision.
Efficacité de conversion élevée: l'efficacité de conversion photoélectrique peut atteindre plus de 20%, économisant considérablement la consommation d'énergie.
Haute fiabilité: le laser à fibre est compact, sans entretien et adapté aux environnements de travail difficiles.
Gestion thermique: le rapport surface / volume de la fibre optique est élevé, la dissipation de chaleur est rapide et aucun système de refroidissement complexe n'est nécessaire.
Flexibilité élevée: la fibre optique peut être transmise de manière flexible, prend en charge le traitement spatial multidimensionnel et la conception du système mécanique est simple.