เทคโนโลยีมัดไฟเบอร์ช่วยเพิ่มกำลังและความสว่างของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์สีน้ำเงิน

เทคโนโลยีมัดไฟเบอร์ช่วยเพิ่มพลังและความสว่างของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์สีน้ำเงิน

การสร้างลำแสงโดยใช้ความยาวคลื่นเท่ากันหรือใกล้เคียงของเลเซอร์หน่วยเป็นพื้นฐานของการผสมผสานลำแสงเลเซอร์หลายตัวที่มีความยาวคลื่นต่างกัน การเชื่อมลำแสงเชิงพื้นที่คือการซ้อนลำแสงเลเซอร์หลายลำในอวกาศเพื่อเพิ่มกำลัง แต่อาจทำให้คุณภาพของลำแสงลดลง โดยใช้คุณสมบัติโพลาไรเซชันเชิงเส้นของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์พลังของลำแสงสองลำที่มีทิศทางการสั่นสะเทือนตั้งฉากกันสามารถเพิ่มขึ้นได้เกือบสองเท่า ในขณะที่คุณภาพของลำแสงยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เครื่องมัดไฟเบอร์เป็นอุปกรณ์ไฟเบอร์ที่เตรียมโดยใช้ Taper Fused Fiber Bundle (TFB) คือการดึงมัดของชั้นเคลือบใยแก้วนำแสงออกแล้วจัดเรียงเข้าด้วยกันในลักษณะใดลักษณะหนึ่งโดยให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงเพื่อละลาย ในขณะที่ยืดมัดของใยแก้วนำแสงไปในทิศทางตรงกันข้าม พื้นที่ทำความร้อนของใยแก้วนำแสงจะละลายเป็นกรวยหลอมละลาย ชุดใยแก้วนำแสง หลังจากตัดส่วนเอวของกรวยออกแล้ว ให้ฟิวส์ปลายเอาต์พุตของกรวยด้วยไฟเบอร์เอาต์พุต เทคโนโลยีการมัดไฟเบอร์สามารถรวมมัดเส้นใยหลายมัดเข้าด้วยกันเป็นมัดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ส่งผลให้มีการส่งผ่านพลังงานแสงที่สูงขึ้น รูปที่ 1 เป็นแผนผังของเลเซอร์สีน้ำเงินเทคโนโลยีไฟเบอร์

เทคนิคการรวมลำแสงสเปกตรัมใช้องค์ประกอบการกระจายชิปตัวเดียวเพื่อรวมลำแสงเลเซอร์หลายตัวพร้อมๆ กันโดยมีช่วงความยาวคลื่นต่ำเพียง 0.1 นาโนเมตร ลำแสงเลเซอร์หลายลำที่มีความยาวคลื่นต่างกันจะตกกระทบบนองค์ประกอบการกระจายตัวในมุมที่ต่างกัน ซ้อนทับกันที่องค์ประกอบ จากนั้นเลี้ยวเบนและส่งออกไปในทิศทางเดียวกันภายใต้การกระทำของการกระจายตัว เพื่อให้ลำแสงเลเซอร์ที่รวมกันซ้อนทับกันในสนามใกล้และ สนามระยะไกล กำลังเท่ากับผลรวมของคานหน่วย และคุณภาพของลำแสงจะสม่ำเสมอ เพื่อให้ทราบถึงการรวมกันของลำแสงสเปกตรัมที่มีระยะห่างแคบ ตะแกรงเลี้ยวเบนที่มีการกระจายตัวสูงมักจะใช้เป็นองค์ประกอบการรวมลำแสง หรือตะแกรงพื้นผิวรวมกับโหมดป้อนกลับกระจกภายนอก โดยไม่มีการควบคุมอิสระของสเปกตรัมของชุดเลเซอร์ ช่วยลด ความยากและค่าใช้จ่าย

เลเซอร์สีน้ำเงินและแหล่งกำเนิดแสงคอมโพสิตที่มีเลเซอร์อินฟราเรดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการเชื่อมโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและการผลิตแบบเติมเนื้อ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงพลังงานและความเสถียรของกระบวนการผลิต อัตราการดูดกลืนแสงของเลเซอร์สีน้ำเงินสำหรับโลหะที่ไม่ใช่เหล็กจะเพิ่มขึ้นหลายเท่าถึงสิบเท่าของเลเซอร์ความยาวคลื่นใกล้อินฟราเรด และยังช่วยปรับปรุงไทเทเนียม นิกเกิล เหล็ก และโลหะอื่นๆ ในระดับหนึ่งอีกด้วย เลเซอร์สีน้ำเงินกำลังสูงจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของการผลิตเลเซอร์ และการปรับปรุงความสว่างและการลดต้นทุนถือเป็นแนวโน้มการพัฒนาในอนาคต การผลิตแบบเติมเนื้อ การหุ้ม และการเชื่อมโลหะที่ไม่ใช่เหล็กจะถูกใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น

ในขั้นตอนของความสว่างสีน้ำเงินต่ำและต้นทุนสูง แหล่งกำเนิดแสงคอมโพสิตของเลเซอร์สีน้ำเงินและเลเซอร์อินฟราเรดใกล้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของแหล่งกำเนิดแสงที่มีอยู่ได้อย่างมาก และความเสถียรของกระบวนการผลิตภายใต้สมมติฐานของต้นทุนที่ควบคุมได้ การพัฒนาเทคโนโลยีการรวมลำแสงสเปกตรัม แก้ปัญหาทางวิศวกรรม และการรวมเทคโนโลยีหน่วยเลเซอร์ความสว่างสูงเข้าด้วยกันเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อให้ได้แหล่งกำเนิดเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์สีน้ำเงินความสว่างสูงกิโลวัตต์ และสำรวจเทคโนโลยีการรวมลำแสงใหม่ ด้วยการเพิ่มพลังงานและความสว่างของเลเซอร์ ไม่ว่าจะเป็นแหล่งกำเนิดแสงโดยตรงหรือโดยอ้อม เลเซอร์สีน้ำเงินจะมีความสำคัญในด้านการป้องกันประเทศและอุตสาหกรรม