Í mörgum forritum er þægilegt að tengja úttak leysidíóðu við ljósleiðara til að skila ljósinu þar sem þess er þörf.
Kostir:
Ljósið sem gefur frá sér trefjarnar hefur kringlótt, slétt (samleitt) styrkleikasnið og samhverfa geisla, sem er mjög þægilegt í mörgum tilfellum. Til dæmis þarf minna flókið ljósfræði til að framleiða kringlóttan dælublett fyrir endadældan leysigeisla.
Hægt er að fjarlægja leysidíóðuna ásamt kælingu hennar, td úr solid-state leysihaus, sem getur verið þéttara og skilið eftir meira pláss fyrir aðra hluta hér.
Auðvelt er að skipta um gallaðan trefjatengdan díóða leysir án þess að breyta röðun tækisins með því að nota ljósið.
Auðvelt er að sameina trefjatengda íhluti við aðra trefjahluta.
Tegundir trefjatengdra díóða leysira
Margir díóða leysir eru seldir í trefjatengdu formi, með sterkum ljósleiðaratengdum ljósleiðara innbyggðum í leysipakkann (td varanleg leysisuðu trefjafesting). Trefjarnar og tæknin sem notuð eru fyrir mismunandi díóða leysir eru mjög mismunandi:
Einfaldasta tilvikið er VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), sem venjulega gefur frá sér geisla með háum geislagæðum, í meðallagi geisla frávik, engin astigmatism og hringlaga styrkdreifing. Einföld kúlulaga linsa nægir til að mynda losunarpunktinn inn í kjarna einhams trefjar. Hægt er að ná tengingarhagkvæmni af stærðargráðunni 70-80%. Það er líka mögulegt að tengja (rassamskeyti) trefjarna beint við losunaryfirborð VCSEL.
Lítil brúngeislandi leysidíóða gefa einnig frá sér í einum staðbundnum ham og leyfa þannig í grundvallaratriðum einnig skilvirka tengingu við einhams trefjar. Hins vegar, ef einföld kúlulaga linsa er notuð, minnkar tengivirknin verulega vegna sporöskjulaga geislans. Ennfremur er geislabilið tiltölulega mikið í að minnsta kosti eina átt, sem krefst linsur með tiltölulega mikið töluljósop. Annað vandamál er astigmatism díóðaúttaksins, sérstaklega fyrir ávinningsstýrða díóða; þetta er hægt að bæta upp með veikum sívalningslinsum til viðbótar. Með úttaksafl allt að nokkur hundruð millivött er hægt að nota trefjatengda ávinningsstýrða LD til að dæla, til dæmis, erbium-dópaðir trefjamagnarar.
Skýringarmyndauppsetning á einfaldri trefjatengdri leysidíóðu með lágorku sem gefur frá sér brún. Kúlulaga linsa (eða hugsanlega tvöföld linsa) er notuð til að mynda leysidíóða flötinn inn í trefjakjarna. Geislasporvölur og astigmatism draga úr skilvirkni tengisins.
Breiðsvæði leysir díóða eru staðbundin multimode í langa stefnu sendanda. Ef hringlaga geislinn er einfaldlega lagaður með sívalri linsu og síðan hleypt af stokkunum í multimode trefjar, mun mikið af birtustigi (geislun) glatast vegna þess að ekki er hægt að nýta hágæða geisla í hraðásstefnunni. Til dæmis er hægt að hleypa 1 W af afli inn í multimode trefjar með kjarnaþvermál 50 μm og tölulegt ljósop (NA) sem er 0,12. Þetta er nægilegt til að dæla litlum lausum leysigeislum, svo sem örflöguleysis. Jafnvel hleypt af stokkunum 10 W eru möguleg.
Skýringarmyndauppsetning á einfaldri trefjatengdri leysidíóðu fyrir breitt svæði. Trefjarlinsa er notuð til að samræma geislann í hraðásstefnu.
Endurbætt leysitækni fyrir breitt svæði byggist á því að móta geislann fyrir sjósetningu til að fá samhverfa geislagæðin (ekki bara samhverfan geislaradíus). Þetta gerir ráð fyrir meiri birtu.
Fyrir díóðastangir (díóða fylki) er vandamálið með ósamhverfum geislagæðum enn alvarlegra. Hér er hægt að tengja úttak einstakra straumgjafa í aðskildar trefjar í trefjabúnti. Trefjunum er raðað í línulegt fylki á annarri hlið díóðastikunnar, en í hringlaga fylki á úttaksendanum. Að öðrum kosti er hægt að nota einhvers konar geislamótara til að gera geislagæðin samhverfa áður en hann er settur í einn multimode trefjar. Þetta er til dæmis hægt að gera með tveggja spegla geislamótara eða einhverri ör-ljóstækni. Til dæmis er hægt að tengja 30 W í trefjar með kjarnaþvermál 200-μm (eða jafnvel 100-μm) og NA 0,22. Slíka uppsetningu er til dæmis hægt að nota til að dæla Nd:YAG eða Nd:YVO 4 leysigeislum með um 15 W úttak.
Fyrir díóðastokkinn eru notaðir trefjar með stærra kjarnaþvermál. Til dæmis er hægt að tengja hundruð wötta (eða jafnvel kílóvötta) af ljósafli í trefjar með kjarnaþvermál 600 μm og NA=0.22.
Ókostir við trefjatengingu
Sumir hugsanlegir ókostir við trefjatengda díóða leysira samanborið við leysir sem gefa út laus pláss eru:
Hærri kostnaður. Hins vegar kann að vega upp á móti sparnaði sem fæst með einfaldari meðhöndlun og afhendingu geisla.
Úttaksstyrkur er örlítið minni, og það sem meira er, útgeislun. Geislunstapið getur verið mikið (yfir stærðargráðu) eða frekar lítið, allt eftir trefjatengingartækni. Í sumum tilfellum gæti þetta ekki verið vandamál, en í öðrum kynnir það verulegar áskoranir eins og að hanna díóða-dælt magn leysir eða hár-afl trefja leysir.
Í flestum tilfellum (sérstaklega multimode trefjar) er trefjarinn ekki skautunarviðhaldandi. Trefjarframleiðslan verður venjulega að hluta skautuð og skautunarástandið breytist þegar trefjarinn er færður eða þegar hitastigið breytist. Þetta getur leitt til alvarlegra stöðugleikavandamála fyrir díóðdælda solid-state leysira þegar frásog dælunnar er skautunarháð (eins og í Nd:YVO 4 ).
Trefjatengdar leysidíóðavörur gætu heldur ekki verið fáanlegar fyrir hverja ljósbylgjulengd.
Fiber Output Beam Gæði
Geislagæði trefjaúttaksins eru venjulega ekki tilgreind; í mörgum tilfellum eru aðeins kjarnaþvermál og talnaop (NA) þekkt og gert er ráð fyrir þrepavísitölu multimode trefjar. Í þessu tilviki er engin formúla til að reikna út geislagæðin nákvæmlega, þar sem það fer eftir ljósafldreifingu yfir trefjarhamana, sem sjálft fer eftir sjósetningaraðstæðum. Hins vegar er hægt að áætla geislafæðastuðulinn M2 gróflega, að því gefnu að kraftinum sé vel dreift yfir stillingarnar og því táknar tölulega ljósopið hæfilegt mat á raunverulegu fráviki geisla (sem gæti verið aðeins hærra). Þetta leiðir til jöfnunnar M2≈(π /λ)ΝΑ, þar sem a er radíus trefjakjarna (þ.e. helmingur kjarnaþvermáls). Geislagæðin geta einnig batnað verulega ef ljósinu er aðallega hleypt af stokkunum í lágstigum stýrðum trefjastillingum, en það getur verið rýrt af sterkri beygju trefjarins.
Heimilisfangið okkar
B-1507 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Xihu District
Símanúmer
0086 181 5840 0345
Tölvupóstur
info@brandnew-china.com
