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파이버 결합 레이저 다이오드 정의, 작동 원리 및 일반적인 파장
광섬유 결합 레이저 다이오드는 간섭성 광을 생성하는 반도체 소자로, 이 광은 정밀하게 초점을 맞추고 정렬되어 광섬유 케이블에 결합됩니다. 핵심 원리는 전류를 사용하여 다이오드를 자극하여 유도 방출을 통해 광자를 생성하는 것입니다. 이 광자는 다이오드 내에서 증폭되어 레이저 빔을 생성합니다. 정밀한 초점 조정과 정렬을 통해 이 레이저 빔은 광섬유 케이블의 코어로 전달되어 전반사로 인한 손실을 최소화합니다.
파장 범위
파이버 결합 레이저 다이오드 모듈의 일반적인 파장은 사용 목적에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 일반적으로 이러한 장치는 다음을 포함한 광범위한 파장 범위를 지원할 수 있습니다.
가시광선 스펙트럼:파장은 약 400nm(보라색)에서 700nm(빨간색)까지입니다. 조명, 디스플레이 또는 감지를 위해 가시광선이 필요한 응용 분야에서 자주 사용됩니다.
근적외선(NIR):약 700nm에서 2500nm까지입니다. NIR 파장은 통신, 의료 분야 및 다양한 산업 공정에 일반적으로 사용됩니다.
중적외선(MIR): 특수한 응용 분야와 필요한 광섬유 소재로 인해 표준 광섬유 결합 레이저 다이오드 모듈에서는 덜 일반적이지만 2500nm를 넘어 확장됩니다.
Lumispot Tech는 다양한 고객의 요구에 맞춰 525nm, 790nm, 792nm, 808nm, 878.6nm, 888nm, 915nm 및 976nm의 일반적인 파장을 갖는 파이버 결합 레이저 다이오드 모듈을 제공합니다.'응용 프로그램 요구 사항.
전형적인 A응용 프로그램s 다양한 파장의 파이버 결합 레이저
이 가이드에서는 다양한 레이저 시스템에서 펌프 소스 기술과 광 펌핑 방식을 발전시키는 데 있어 파이버 결합 레이저 다이오드(LD)의 중추적인 역할을 살펴봅니다. 특정 파장과 그 응용 분야에 초점을 맞춰, 이러한 레이저 다이오드가 파이버 및 고체 레이저의 성능과 활용성에 어떻게 혁신을 가져오는지 살펴봅니다.
파이버 레이저 펌프 소스로서 파이버 결합 레이저 사용
1064nm~1080nm 파이버 레이저의 펌프 소스로 915nm 및 976nm 파이버 결합 LD를 사용합니다.
1064nm에서 1080nm 범위에서 작동하는 파이버 레이저의 경우, 915nm와 976nm 파장을 사용하는 제품이 효과적인 펌프 소스 역할을 할 수 있습니다. 이러한 제품은 주로 레이저 절단 및 용접, 클래딩, 레이저 가공, 마킹, 고출력 레이저 무기 등의 분야에 사용됩니다. 직접 펌핑(direct pumping)으로 알려진 이 공정은 파이버가 펌프 광을 흡수하여 1064nm, 1070nm, 1080nm와 같은 파장의 레이저 출력으로 직접 방출하는 것을 포함합니다. 이 펌핑 기술은 연구용 레이저와 기존 산업용 레이저 모두에서 널리 사용됩니다.
1550nm 파이버 레이저의 펌프 소스로 940nm를 갖는 파이버 결합 레이저 다이오드
1550nm 파이버 레이저 분야에서는 940nm 파장의 파이버 결합 레이저가 펌프 광원으로 일반적으로 사용됩니다. 이 응용 분야는 레이저 LiDAR 분야에서 특히 유용합니다.
Lumispot Tech의 1550nm 펄스 파이버 레이저(LiDAR 레이저 소스)에 대한 자세한 내용을 보려면 클릭하세요.
790nm 파이버 결합 레이저 다이오드의 특수 응용 분야
790nm의 파이버 결합 레이저는 파이버 레이저의 펌프 광원으로 사용될 뿐만 아니라 고체 레이저에도 적용 가능합니다. 이 레이저는 주로 1920nm 파장 근처에서 작동하는 레이저의 펌프 광원으로 사용되며, 주로 광전 대책에 활용됩니다.
응용 프로그램고체 레이저용 펌프 소스로서의 파이버 결합 레이저
355nm에서 532nm 사이의 파장을 방출하는 고체 레이저의 경우, 808nm, 880nm, 878.6nm, 888nm 파장의 광섬유 결합 레이저가 선호됩니다. 이러한 레이저는 보라색, 청색, 녹색 스펙트럼의 고체 레이저 개발 및 과학 연구에 널리 사용됩니다.
반도체 레이저의 직접 응용
직접 반도체 레이저의 응용 분야는 직접 출력, 렌즈 결합, 회로 기판 통합, 시스템 통합 등을 포함합니다. 450nm, 525nm, 650nm, 790nm, 808nm, 915nm와 같은 파장을 가진 광섬유 결합 레이저는 조명, 철도 검사, 머신 비전, 보안 시스템 등 다양한 분야에 활용됩니다.
파이버 레이저와 고체 레이저의 펌프 소스에 대한 요구 사항.
파이버 레이저와 고체 레이저의 펌프 소스 요건을 자세히 이해하려면 이러한 레이저의 작동 방식과 기능에서 펌프 소스의 역할을 자세히 살펴보는 것이 필수적입니다. 본 연구에서는 초기 개요를 확장하여 펌핑 메커니즘의 복잡성, 사용되는 펌프 소스의 유형, 그리고 레이저 성능에 미치는 영향을 자세히 살펴보겠습니다. 펌프 소스의 선택과 구성은 레이저의 효율, 출력 전력, 그리고 빔 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 효율적인 커플링, 파장 정합, 그리고 열 관리는 성능 최적화와 레이저 수명 연장에 매우 중요합니다. 레이저 다이오드 기술의 발전은 파이버 레이저와 고체 레이저의 성능과 신뢰성을 지속적으로 향상시켜 다양한 응용 분야에서 더욱 다재다능하고 비용 효율적인 레이저로 만들어줍니다.
- 파이버 레이저 펌프 소스 요구 사항
레이저 다이오드펌프 소스로서:파이버 레이저는 효율, 소형 크기, 그리고 도핑된 파이버의 흡수 스펙트럼과 일치하는 특정 파장의 빛을 생성할 수 있는 능력 때문에 주로 레이저 다이오드를 펌프 소스로 사용합니다. 레이저 다이오드 파장 선택은 매우 중요합니다. 예를 들어, 파이버 레이저에서 흔히 사용되는 도펀트는 이터븀(Yb)이며, 이는 976nm 부근에서 최적의 흡수 피크를 나타냅니다. 따라서 Yb 도핑 파이버 레이저를 펌핑하는 데는 이 파장 또는 그 근처에서 방출하는 레이저 다이오드가 선호됩니다.
이중 클래드 섬유 설계:펌프 레이저 다이오드의 광 흡수 효율을 높이기 위해 파이버 레이저는 종종 이중 클래드 파이버 설계를 사용합니다. 내부 코어는 활성 레이저 매질(예: Yb)로 도핑되고, 외부의 더 큰 클래딩 층은 펌프 광을 유도합니다. 코어는 펌프 광을 흡수하여 레이저 작용을 생성하는 반면, 클래딩은 더 많은 양의 펌프 광이 코어와 상호 작용할 수 있도록 하여 효율을 향상시킵니다.
파장 정합 및 결합 효율: 효과적인 펌핑을 위해서는 적절한 파장의 레이저 다이오드를 선택하는 것뿐만 아니라 다이오드와 광섬유 간의 결합 효율을 최적화해야 합니다. 이를 위해서는 광섬유 코어 또는 클래딩에 최대 펌프 광이 주입되도록 렌즈와 커플러와 같은 광학 부품을 신중하게 정렬하고 사용해야 합니다.
-고체 레이저펌프 소스 요구 사항
광 펌핑:레이저 다이오드 외에도, 고체 레이저(Nd:YAG와 같은 벌크 레이저 포함)는 플래시 램프나 아크 램프를 이용하여 광 펌핑할 수 있습니다. 이러한 램프는 넓은 스펙트럼의 빛을 방출하며, 그중 일부는 레이저 매질의 흡수 대역과 일치합니다. 이 방법은 레이저 다이오드 펌핑보다 효율은 낮지만, 매우 높은 펄스 에너지를 제공할 수 있어 높은 피크 전력이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
펌프 소스 구성:고체 레이저의 펌프 소스 구성은 성능에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 엔드 펌핑과 사이드 펌핑이 일반적인 구성입니다. 펌프 광이 레이저 매질의 광축을 따라 향하는 엔드 펌핑은 펌프 광과 레이저 모드 간의 중첩을 개선하여 효율을 높입니다. 사이드 펌핑은 효율이 낮을 수 있지만, 더 간단하고 대구경 막대나 슬래브에 더 높은 전체 에너지를 제공할 수 있습니다.
열 관리:파이버 레이저와 고체 레이저 모두 펌프 소스에서 발생하는 열을 처리하기 위해 효과적인 열 관리가 필요합니다. 파이버 레이저의 경우, 파이버의 넓은 표면적이 열 발산에 도움이 됩니다. 고체 레이저의 경우, 안정적인 작동을 유지하고 열 렌즈 현상이나 레이저 매질 손상을 방지하기 위해 냉각 시스템(예: 수냉식)이 필수적입니다.
게시 시간: 2024년 2월 28일