تعمل تقنية حزمة الألياف على تحسين قوة وسطوع ليزر أشباه الموصلات الأزرق

تعمل تقنية حزمة الألياف على تحسين قوة وسطوع الشاشةليزر أشباه الموصلات الأزرق

تشكيل الشعاع باستخدام نفس الطول الموجي أو قريب منهالليزرالوحدة هي أساس مجموعة شعاع الليزر المتعددة ذات الأطوال الموجية المختلفة. من بينها، ربط الشعاع المكاني هو تكديس أشعة ليزر متعددة في الفضاء لزيادة الطاقة، ولكن قد يتسبب في انخفاض جودة الشعاع. باستخدام خاصية الاستقطاب الخطي لليزر أشباه الموصلات، يمكن زيادة قوة الحزمتين اللتين يكون اتجاه اهتزازهما متعامدًا مع بعضهما البعض بمقدار الضعف تقريبًا، بينما تظل جودة الحزمة دون تغيير. جهاز تجميع الألياف عبارة عن جهاز ألياف تم إعداده على أساس حزمة الألياف المصهورة المستدقة (TFB). يتم تجريد حزمة من طبقة طلاء الألياف الضوئية، ثم ترتيبها معًا بطريقة معينة، ويتم تسخينها عند درجة حرارة عالية لإذابتها، بينما تمد حزمة الألياف الضوئية في الاتجاه المعاكس، تذوب منطقة تسخين الألياف الضوئية في مخروط منصهر حزمة الألياف الضوئية. بعد قطع الخصر المخروطي، قم بدمج طرف إخراج المخروط مع ألياف الإخراج. يمكن لتقنية تجميع الألياف أن تجمع عدة حزم ألياف فردية في حزمة ذات قطر كبير، وبالتالي تحقيق نقل أعلى للطاقة الضوئية. الشكل 1 هو الرسم التخطيطي للالليزر الأزرقتكنولوجيا الألياف.

تستخدم تقنية مجموعة الشعاع الطيفي عنصر تشتيت شريحة واحدة للجمع في وقت واحد بين أشعة الليزر المتعددة مع فترات طول موجية منخفضة تصل إلى 0.1 نانومتر. تسقط أشعة ليزر متعددة بأطوال موجية مختلفة على عنصر التشتت بزوايا مختلفة، وتتداخل عند العنصر، ثم تنحرف وتخرج في نفس الاتجاه تحت تأثير التشتت، بحيث يتداخل شعاع الليزر المدمج مع بعضها البعض في المجال القريب و المجال البعيد، والطاقة تساوي مجموع حزم الوحدة، وجودة الشعاع متسقة. من أجل تحقيق مجموعة الشعاع الطيفي ضيقة المسافات، عادةً ما يتم استخدام شبكة الحيود ذات التشتت القوي كعنصر مجموعة الشعاع، أو الشبكة السطحية جنبًا إلى جنب مع وضع ردود الفعل للمرآة الخارجية، دون التحكم المستقل في طيف وحدة الليزر، مما يقلل من الصعوبة والتكلفة.

يتم استخدام الليزر الأزرق ومصدر الضوء المركب الخاص به مع ليزر الأشعة تحت الحمراء على نطاق واسع في مجال لحام المعادن غير الحديدية والتصنيع الإضافي، مما يحسن كفاءة تحويل الطاقة واستقرار عملية التصنيع. ويزداد معدل امتصاص الليزر الأزرق للمعادن غير الحديدية عدة مرات إلى عشرات المرات مقارنة بأشعة الليزر ذات الطول الموجي القريب من الأشعة تحت الحمراء، كما أنه يحسن التيتانيوم والنيكل والحديد والمعادن الأخرى إلى حد ما. ستقود أجهزة الليزر الزرقاء عالية الطاقة التحول في تصنيع الليزر، وسيكون تحسين السطوع وخفض التكاليف هو اتجاه التطوير المستقبلي. سيتم استخدام التصنيع الإضافي والكسوة واللحام للمعادن غير الحديدية على نطاق أوسع.

في مرحلة السطوع الأزرق المنخفض والتكلفة العالية، يمكن لمصدر الضوء المركب لليزر الأزرق والليزر القريب من الأشعة تحت الحمراء أن يحسن بشكل كبير من كفاءة تحويل الطاقة لمصادر الضوء الموجودة واستقرار عملية التصنيع في ظل فرضية التكلفة التي يمكن التحكم فيها. من الأهمية بمكان تطوير تقنية دمج شعاع الطيف، وحل المشكلات الهندسية، والجمع بين تقنية وحدة الليزر عالية السطوع لتحقيق مصدر ليزر أشباه الموصلات الأزرق عالي السطوع بالكيلووات، واستكشاف تقنية جديدة لدمج الشعاع. مع زيادة قوة الليزر وسطوعه، سواء كمصدر ضوء مباشر أو غير مباشر، سيكون الليزر الأزرق مهمًا في مجال الدفاع والصناعة الوطنية.