1. หลักการของไฟเบอร์เลเซอร์ -- บทนำ
ไฟเบอร์เลเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ใยแก้วเจือแร่หายากเป็นสื่อกลางในการสร้างเอาต์พุตเลเซอร์ ไฟเบอร์เลเซอร์สามารถพัฒนาบนพื้นฐานของเครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์ เนื่องจากแกนไฟเบอร์ในไฟเบอร์เลเซอร์มีความบางมาก ภายใต้การทำงานของปั๊มแสง ความหนาแน่นของพลังงานภายในของไฟเบอร์จึงสูง ทำให้เกิดปรากฏการณ์ "ประชากรผกผัน" ในระดับพลังงานเลเซอร์ บนพื้นฐานนี้ ช่องเรโซแนนซ์จะถูกสร้างขึ้นผ่านลูปป้อนกลับเชิงบวกเพื่อสร้างการสั่นของเลเซอร์ที่เอาต์พุต แบรนด์ไฟเบอร์เลเซอร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ IPG, Raycus เป็นต้น
ไฟเบอร์เลเซอร์สามารถมีบริเวณแอคทีฟยาวได้หลายกิโลเมตร และสามารถให้อัตรารับแสงที่สูงมากได้ สามารถรองรับกำลังขับต่อเนื่องในระดับกิโลวัตต์ได้เนื่องจากเส้นใยมีอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูง ซึ่งช่วยให้ระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. หลักการไฟเบอร์เลเซอร์--โครงสร้าง
โครงสร้างของไฟเบอร์เลเซอร์นั้นคล้ายคลึงกับเลเซอร์โซลิดสเตตและเลเซอร์แก๊สแบบดั้งเดิม ประกอบด้วยสามส่วนหลัก: แหล่งกำเนิดปั๊ม ตัวกลางเกน และโพรงเรโซแนนซ์ ดังแสดงในรูปด้านล่าง ในหมู่พวกเขา แหล่งที่มาของปั๊มโดยทั่วไปคือเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูง สื่ออัตราขยายคือใยแก้วที่เจือด้วยธาตุหายาก และโพรงเรโซแนนซ์ประกอบด้วยตัวเชื่อมต่อหรือตะแกรงไฟเบอร์
3.หลักการของไฟเบอร์เลเซอร์
ในภาพด้านบน แสงของปั๊มที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดของปั๊มจะต่อเข้ากับตัวกลางอัตราขยายผ่านกระจกเงา เนื่องจากตัวกลางที่ได้รับเป็นไฟเบอร์เจือด้วยแรร์เอิร์ธ แสงของปั๊มจึงถูกดูดซับ และไอออนของแรร์เอิร์ธที่ดูดซับพลังงานโฟตอนที่จะสร้างระดับพลังงาน การเปลี่ยนผ่านและบรรลุการผกผันของประชากร อนุภาคกลับหัวจะผ่านโพรงเรโซแนนซ์ การเปลี่ยนจาก สถานะตื่นเต้นไปยังสถานะพื้น ปล่อยพลังงาน และสร้างเอาต์พุตเลเซอร์ที่เสถียร
ไฟเบอร์เลเซอร์มีคุณสมบัติหลายอย่าง เช่น อายุการใช้งานยาวนาน ขนาดเล็ก ราคาต่ำ และการผลิตที่ยืดหยุ่น ในปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขา เช่นการสื่อสารด้วยเส้นใยเลเซอร์อุปกรณ์ทางการแพทย์ การผลิตรถยนต์ การป้องกันทางทหารและความมั่นคง
4. หลักการของไฟเบอร์เลเซอร์--คุณสมบัติ
คุณลักษณะที่ 1: เนื่องจากแกนไฟเบอร์มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ความหนาแน่นพลังงานสูงจึงก่อตัวขึ้นในแกนได้ง่าย ดังนั้นไฟเบอร์เลเซอร์จึงมีประสิทธิภาพการแปลงที่สูงขึ้น เกณฑ์ต่ำกว่า อัตราขยายสูงขึ้น ความกว้างของเส้นแคบลง และสะดวก ตระหนักถึงการเชื่อมต่อกับระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงในปัจจุบันได้อย่างมีประสิทธิภาพ
คุณลักษณะที่ 2: เนื่องจากไฟเบอร์มีความยืดหยุ่นดี ไฟเบอร์เลเซอร์จึงมีลักษณะเฉพาะของโครงสร้างขนาดเล็กและยืดหยุ่น กะทัดรัด ประสิทธิภาพด้านต้นทุนสูง และการรวมระบบที่ง่ายขึ้น
คุณลักษณะ 3: เมื่อเปรียบเทียบกับเลเซอร์โซลิดสเตตและเลเซอร์แก๊สแบบดั้งเดิม ไฟเบอร์เลเซอร์มีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูงกว่า มีโครงสร้างที่กะทัดรัดกว่า มีความน่าเชื่อถือสูง และเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก
คุณลักษณะที่ 4: เมื่อเปรียบเทียบกับเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ ไฟเบอร์เลเซอร์จะมีสีเดียวที่ดีกว่า สามารถสร้างเสียงแหลมและการบิดเบือนระหว่างการปรับสัญญาณน้อยกว่า และมีการสูญเสียการต่อเชื่อมกับไฟเบอร์น้อยกว่า