Классификация оптоволоконных лазеров

 

Все оптоволоконные лазеры имеют активное вещество в рабочем теле -  сверхчистый кварц с добавлением специальных примесей, которые раскачивают и превращают кварц в активную среду. Наиболее распространенной такой примесью является натуральное эрбиевое волокно, но помимо этого встречается иттербий. Характеризуются волоконные лазеры по следующим параметрам:

• способ накачки

• тип резонатора

• принцип работы

• технические особенности

Способ накачки

 в волоконном лазере накачка происходит с одним волноводом и с двумя волноводами. Вторая форма увеличивает мощность и износостойкость станка.

 

По типу резонатора

Волоконные лазеры с резонатором Фабри-Перо(FB) - наиболее распространенный тип основан на соосном расположении зеркал. Используются резонаторы с использованием диэлектрических зеркал,  также с волоконными брэгговскими решетками. 

 

Волоконные лазеры с кольцевым резонатором. Особенностью кольцевого резонатора является пропускание света лишь в одном направлении. Оптические волокна располагаются либо замыкающим кольцом, либо восьмеркой. 

По принципу работы

Иттербиевые волоконные лазеры - твердотельные. Отличительная особенность иттербия - простота структуры. Применяется как для лазеров с непрерывной генерацией, так и для импульсивной. Использования такого вида примеси увеличивает мощность лазера, так как поглощение энергии минимально.

Эрбиевые волоконные лазеры - наиболее распространенная редкоземельная примесь достаточно универсальна. Эрбиевые волоконные лазеры отличаются стабильностью, надежностью. Не требуют юстировки. Широко применяются в области медицины, биологии, промышленности.

 

по техническим особенностям 

волоконные лазеры различаются с 

непрерывной генерацией и импульсивной

Сферы применения

Волоконные лазеры применяются в сфере промышленности, для резки, сварки и обработки тяжелого металла: в машиностроении,  строительстве, при создании военной техники, сварке, гравировке, при микро обработке металла и т.д. Где требуется выполнения большого объема задач с высокой точностью. Выбирая оптоволоконный лазер следует определить для начала задачи под которые выбираете станок. Обратить внимание на особенность работы лазерного резака, рабочее поле станка, систему зеркал. 

ТИПЫ ГАЗОВЫХ ЛАЗЕРОВ

Гелий-неоновый лазер (HeNe) очень компактный от 15см до 0.5 м, за счет этого легко встраивается в различное электронное оборудование. Широко применяется в научных лабораториях, в голографической рекламе, спектроскопии, а также в устройствах для считывания штрих-кодов. Был впервые продемонстрирован американским физиком-изобретателем Аланом Д.У. в 1962 г. Его активная среда в рабочем теле смесь гелия и неона 5:1, находящийся в стеклянной колбе под низким давлением. Длина волны~ 632 нм. Источник накачки - электрический заряд с прямолинейным выходом.

Аргоновый лазер (Ar), Криптоновый (Kr), Ксеноновый(Ks) - серия ионовых лазеров широко применяется в медицине(хирургии, офтальмологии, кардиологии), в научных исследования, литографии, в лазерном шоу, а также для накачки других лазерных технологий. Рабочее тело состоит из ионов Аргона, Криптона, Ксенона. Был открыт вслед за гелий-неоновым лазером в 1964 г. физиком Беннет У.Р. Их особенность - различная длина волны от 4.88 нм до  ~5 нм; монохромный инфракрасный цвет луча; имеют на выходе множество спектральных линий по видимому полю, а также  в УФ и ИК областях. Источник накачки - электрический разряд. Принцип действия: в теле лазера благодаря подачи высокой плотности тока происходит импульсная генерация  атомов за счет двухступенчатом инверсии в ионизированном аргоне. Система охлаждения доводит температуру до нужного низкого уровня (0.1 торр), за счет этого получается монохромный цвет. Чтобы спектр луча был линейным в трубку встраивают дисперсионный оптический элемент. 

Азотный лазер(А) широко применяется  в учебных лабораториях,  исследованиях загрязнения атмосферы, при гравировке и резке тонких нержавеющих листов металла, при накачке других лазерных станков. Отличается чистотой, высоким процентом основной молекулы газа. Длина волны 357 нм. Требует высокого давления до 40 бр.

Углекислотный лазер( СО2) применяется при резке сварке и гравировке материалов. Длина волны 10.6 мкм. Активная среда углекислый газ. Источник излучения - поперечный или продольный электрический разряд путем химической реакции. 

Лазер на монооксиде углерода (СО). Длина волны от 5 до 6 мкм. в ИК диапазоне. Используется в основном для термической сварки сосудов. Импульсное излучение. Источник энергии электрический разряд или химическая реакция.

Эксимерный лазер. Активная среда рабочего тела - возбужденный димер (сложное молекулярное соединение). Сфера применения -  УФ-литография, глазная хирургия, полупроводниковое производство. Для тонкой работы, требующей высокой точности. Источник электрической энергии - рекомбинация эксимерных молекул при электрическом разряде. Длина волны от 193 нм до 353 нм. Область видения УФ/Ик-диапазон.

Все вышеперечисленные лазеры выполняют определенные задачи широкий спектр которых не ограничен. Сфера лазерной техники стремительно развивается. Возможно в будущем мы увидим более мощные, многофункциональные лазеры. Компания Linz Laser  также не останавливается на достигнутом, постоянно изучая и практикуя новинки лазерной техники и их компонентов.