Modern díode d'una sola barra de díode o díode emissor de llum de gran potència bombat amb làser, sola vareta multimode, generalment mitjançant revestiment d'un nucli únic al voltant d'un nucli. Normalment es tracta d’un diàmetre de nucli monomode de 5 a 12 μM. La fibra revestida de doble es dopa amb ions de terres rares com el neodimi, l’erbi, l’iterbi i el tuli mitjançant un nucli monomode interior. El revestiment és de vidre dopat amb un índex de refracció baix. La llum de la bomba s’injecta al revestiment i al llarg de l’estructura, passant pel nucli actiu i produint la inversió del nombre de partícules.
La longitud d'ona d'emissió es selecciona a la fibra i a qualsevol tipus de funció de reflexió (un exemple típic són les reixes de Bragg).
El làser consisteix en una bobina de fibra de doble revestiment, dos miralls i una font de bomba. La font de la bomba pot ser un únic díode emissor de llum, una barra de díodes o un làser de díode d'una sola barra bombat
La configuració inclou làsers de díode d'una sola barra de mode continu que es poden ajustar ràpidament a més de 100 kHz; Desplaçament de freqüència Raman; Q; multiplicador i triple; i ona quasi-contínua (QCW). La sortida inclou espectroscòpia UV, visible i infraroja propera.
Els làsers de díode d'una sola barra amb commutació Q solen estar fabricats amb poca potència, amb un modulador integral de cua a través d'una sèrie d'amplificadors de fibra per a llavors làser polsades de nanosegons. Els amplificadors de fibra, com els làsers de díode de barra única, es construeixen amb la mateixa tècnica; tanmateix, el làser no conté efectes induïts per làser. Aquests làsers són totalment monolítics capaços de produir impulsos de nanosegons de 20 a> 200 kHz.
Làser de díode d'una sola barra Raman des d'unió de làser de díode d'una sola manera monomode a la bobina de fibra especial monomode que conté reixetes, el desplaçament de freqüència Raman induït a la longitud d'ona desitjada
Làsers de díode de barra única bombats
Les barres de díodes es poden utilitzar per excitar els làsers de díode d'una sola barra. Normalment, les òptiques massives apropiades de bombes finals de fibra utilitzen llum de bomba centralitzada com a primer paquet de fibra activa. Amb el pas del temps, la barra de díodes d'alta potència té un desplegament limitat de millora de potència total, rendiment del feix i vida útil durant 10.000 hores o més, tot i que els requisits de refrigeració, les limitacions de maneig de pols i la fiabilitat són limitats.
Avantatges dels díodes de bomba monotub. El principal avantatge és que no requereixen aigua per refredar-se, es poden introduir al medi actiu a través de la fibra amb una eficiència molt elevada, no necessiten ajustar òptica a granel. A més, un únic díode emissor de llum pot produir una potència de sortida superior i millors característiques del feix i una vida útil superior a les 200.000 hores en mecanismes d’ona i modulació continus.
Làsers de díode de barra única monomode
Els làsers de díode de barra única monomode estan disponibles al mercat comercial des de pocs watts fins a 3000 watts de producció. A més, els làsers monomode de díode de barra única han produït 20 quilowatts de projectes especials amb tecnologia de fibra més cara. Aquests dispositius solen funcionar contínuament; no obstant això, la unitat es pot modular a més de 50 kHz. En mode de modulació, la unitat té una potència mitjana màxima. A través de la fibra monomode M amb dos menys de 1,1. El mode transversal làser és una distribució purament gaussiana.
Per exemple, un colimador de 25 mm col·lima el feix, donant lloc a un 5 mm 1 / E dos plens de divergència de 0,3 mrad. Amb el làser de díode simple dopat amb itterbi, quan s’afegeix l’última lent, el punt resultant és igual a la distància focal final dividida per la distància focal del colimador 7 vegades el diàmetre de la fibra. Amb un enfocament final de 100 mm i una lent colimador de 25 mm, la mida del punt serà finalment de 28 [mu] M.
Com que un fitxer de configuració és una funció de la fibra monomode, en lloc del punt de treball en calent, com els làsers tradicionals d'estat sòlid, els làsers de díode de barra única produeixen la mateixa secció transversal de feix en tot el rang de treball. La modulació es realitza girant el díode de la bomba i completant-la, permetent la modulació del dispositiu a alta freqüència o funcionament d'un sol impuls. Amb els làsers tradicionals d’estat sòlid per als làsers de díode d’una sola barra, amb una secció transversal perfecta, no cal temps d’escalfament i es pot operar en una àmplia gamma de condicions ambientals estables (potència i qualitat del feix). Aquests làsers es poden derivar amb una sortida lineal aleatòria i, en general, poden variar entre el 10 i el 100 per cent de la potència nominal sense cap divergència ni cap canvi en el diàmetre del punt de focus final.
Làsers de díode d'una sola barra de quilowatts i superiors en paral·lel al llançament a través de la fabricació de làser de díode senzill monomode de fibra òptica de gran diàmetre. En aquest moment, el làser ja no és un motlle únic; no obstant això, la qualitat del feix resultant és superior a la majoria de làsers comercials industrials de classe de quilowatts (Figura 3). Per exemple, els làsers de díode d'una sola barra de 8 quilowatts proporcionen un munt de productes de menys de 4,5 mm x radians de fibra de pas de diàmetre de 100 μm. El desacord dels làsers de díode d'una sola barra de classe de quilowatts continuarà millorant com a resultat d'un mòdul monomode d'alta potència sostingut. En el camp proper, el perfil de la biga té una relació de vora recta de Gauss, que proporciona avantatges significatius en les aplicacions de processament de materials
L’últim tipus de làser de díode d’una sola barra és quasi continu. Aquests dispositius tenen una potència màxima alta i una potència mitjana inferior i es poden fabricar a un cost bastant baix que la versió CW. Per exemple, una potència màxima de 20 kW i una potència mitjana de 2 kW de làser quasi continu és aproximadament cinc vegades més barata que un làser de 20 kW CW. Són ideals per a moltes aplicacions industrials que requereixen una amplada de pols llarga i una potència màxima, com ara soldadura puntual, soldadura de costures i perforació. Dissenyat per substituir els làsers YAG existents a causa del seu manteniment mínim i els làsers quasi continus de baix cost, es poden adaptar fàcilment als sistemes existents. Hi ha disponibles versions simples i multimodals.