close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

О волоконных лазерах

код для вставкиСкачать
 Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Волоконные лазеры и их характеристики
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
ВЛ с одномодовой накачкой
Оптическое волокно
M1
M2
Линза
Одномодовый
лазерный диод
Активированная
световедущая жила
Защитная оболочка
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
ВЛ с торцевой многомодовой накачкой
Оптическое волокно
M1
M2
Линза
Многомодовый
лазерный диод
Активированная
световедущая жила
Защитная оболочка
Светоотражающая оболочка
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
ВЛ с боковой многомодовой накачкой
Оптическое волокно
M1
M2
Линза
Многомодовый
лазерный диод
Активированная
световедущая жила
Защитная оболочка
Светоотражающая оболочка
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
ВЛ с многопортовой накачкой
Активное оптическое волокно
«Глухая» волоконная решетка >
99%
Выходная волоконная решетка 10%
Многомодовые
лазерные диоды
накачки
Волоконный объединитель
накачки
Устройство ввода излучения в активное волокно
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
ВЛ с задающим генератором и усилителем
Задающий генератор
Мощный волоконный усилитель
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
ВЛ с задающим генератором и усилителем
Мощный волоконный усилитель
Задающий диод
Изолятор
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Преимущества активированного
волокна перед кристаллами
1.
Большое усиление
- 10-60
дБ
( x 10 – 100,000 )
2.
Широкий спектр
- 80-400
нм
( x 50 - 200 )
3.
Очень низкие вносимые потери
- ( x 10,000 )
4.
Нет проблем с термооптикой
6. Идеальное качество луча
( M2 <1.05 ) 7. Unlimited bending
8. Малая занимаемая площадь
( в
5 …
100
раз
)
9.
Большой температурный диапазон
( -100
°
…
+150
°
C )
10.
Низкая стоимость
( в
100
-ни раз дешевле
)
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Волоконные лазеры
– возможные модификации
Средняя мощность
Другие параметры
Непрерывный, одномодовый
>
400 Вт
M2 <1.1
« , линейнополяризованный
> 200 Вт
1:15
Непрерывный, многомодовый
> 10 кВт
BPP < 15
Квазинепрерывный, многомодовый
> 5 кВт
Рпик >15 кВт
Импульсно-периодический, наносекундный
> 200 Вт
> 2 мДж, 10-
100 кГц
Импульсно-периодический, пикосекундный
> 50 Вт
10-100 пс, 1-
100 МГц
Импульсный, фемтосекундный
> 50 Вт
200-500 фс
Непрерывный, сверхлюминесцентный
> 50 Вт
Линия <100
кГц
Непрерывный, перестраиваемый
> 50 Вт
20-200 нм
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Импульсные Yb
волоконные лазеры
Оптические характеристики
Оптические характеристики
Параметры
MOPFA
Q-swich
Длина волны, нм
1070
1070
Ширина спектра, нм
5
5
Поляризация
случайная
случайная
Диаметр луча, мкм
7
6
Качество излучения М
2
<
1,3
<
1,5
Средняя выходная мощность, Вт
>
20
>
200
Энергия в импульсе, мДж
0,5-0,8
2-3
Частота повторения, кГц
1-100
1-200
Длительность импульса, нс
1-40
50-500
Пиковая мощность, кВт
10-100
1-20
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Форма импульса и зависимость выходной
Форма импульса и зависимость выходной
мощности излучения от накачки
мощности излучения от накачки
для импульсно-периодического лазера
для импульсно-периодического лазера
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Размерные параметры
волоконного лазера PYL-50 (
50 Вт )
Длина активного волокна
20м
Диаметр жилы и оболочки
6
/
125
Объем активной среды
1,2 мм
3
Концентрация иттербия
3000ррм=2 вес.%
Количество иттербия
20 мкг
Тепловыделение
<8 Вт
Площадь поверхности волокна
200 см
2
Градиент температуры
<1
°
С
Энергопотребление
24 В, 9А
КПД «от розетки»
>23%
Габариты
270
х
90
х37
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Активные среды волоконных лазеров
Er
Tm
Y
b
Pr
1000nm 1200nm 1400nm 1600nm 1800nm 2000nm
Tm
Nd
Лазеры на волокне, активированном
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Уровни мощности, достигнутые в волоконных лазерах с различными активаторами
Er
P
Tm
1000nm 1300nm 1500nm 2000nm
1W
100W
10KW
Raman Fiber Lasers
0.1W
10W
1KW
Yb
Nd
Tm
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Основные типы волоконных лазеров
1. Непрерывные одномодовые лазеры в том числе однополяризационные и одночастотные.
2. Импульсные волоконные лазеры работающие в режиме модуляции добротности, синхронизации мод, а так же с произвольным режимом модуляции.
3. Перестраиваемые волоконные лазеры
4. Сверхлюминесцентные волоконные лазеры
5. Мощные непрерывные многомодовые волоконные лазеры
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Проверка ресурса диодов накачки
Время работы, час
Р
вых
, о.е.
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Достоинства волоконных лазеров
1. Интегральная технология
(
не требуется юстировок, устойчивы к пыли, влаге и механическим воздействиям).
2. Малые габариты.
3. Высокий КПД.
4. Высокая надежность.
5. Простые требования к техническому обслуживанию.
6. Исходно решен вопрос доставки излучения по волоконному световоду.
7. Потенциально низкая стоимость.
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Непрерывный волоконный лазер PYL-10LP
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Импульсный волоконный лазер
YLPM-0.5/40/20
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Размеры
: 460 x 175 x 420 мм
; Масса
: 5
кг
Непрерывный волоконный лазер
YLR-100 (
100 Вт)
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Промышленные волоконные лазеры
4,8 кВт ВЛ
5,3 кВт ВЛ
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Рабочий тест 2 кВт ВЛ
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
YLR-2000, S/N 2090630
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
e
(
°
C
)
Time, hrs
P
o
w
e
r
,
W
ВЛ с воздушным охлаждением
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Рабочий тест 6 кВт ВЛ
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0
10
20
30
40
50
60
70
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
e
(
°
C
)
Operation t
ime, hrs
O
u
t
p
u
t
p
o
w
e
r
,
W
ВЛ с водяным охлаждением
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Параметры системы охлаждения ВЛ
0
20
40
60
80
100
120
140
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Т
е
м
п
е
р
а
т
у
р
а
л
а
з
е
р
а
,
°
C
Расход воды л.
/
мин.
25°C
21°C
15°C
10°C
Выходная мощность 6.7 кВт
Температура воды
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Передача мощного излучения по волоконному световоду
0
20
40
60
80
100
0
1
2
3
4
5
6
7
Волокно 3 м
Волокно 100м
В
ы
х
о
д
н
а
я
м
о
щ
н
о
с
т
ь
,
k
W
Ток через диоды, %
Диаметр светонесущей жилы 300 мкм
6
4
2
0
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Спектр излучения мощного ВЛ
Выходная мощность 4.5 кВт
1,05 мкм
1,07 мкм
1,09 мкм
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Модуляция мощного ВЛ
Частота модуляции 100 Гц
Выходная мощность 6.7 кВт
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Модуляция мощного ВЛ Частота модуляции 1 кГц
Выходная мощность 6.7 кВт
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Применения волоконных лазеров
1. Лазерная маркировка и обработка поверхностей.
2. Системы скоростной лазерной печати и изготовление матриц для высококачественной полиграфии.
3. Лазерная доводка полупроводниковых чипов.
4. Системы импульсной и доплеровской локации, 3
D-
локаторы.
5. Индустриальные лазеры для резки и сварки металлов.
6. Телекоммуникация.
7. Лазерная медицина.
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Перспективные применения
1.
Мощные лазеры видимого диапазона
( 2-гармоника, комбинационные частоты).
2. Мощные мобильные лазерные установки автомобильного и авиационного базирования
3. Лазерная томография
4. Лазерные системы безопасности на транспорте.
Н Т О ” И Р Э - П о л ю с ”
Спасибо за внимание!
Автор
Онотоле
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
238
Размер файла
5 014 Кб
Теги
лазерах, волоконных
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа