Оптическое волокно станка для лазерной резки представляет собой разновидность лазера среднего инфракрасного диапазона с волоконным лазером в качестве рабочего материала (усиливающей среды).Его можно разделить на волоконный лазер, легированный редкоземельными элементами, лазер с нелинейным эффектом оптического волокна, лазер на монокристаллическом волокне, волоконно-дуговые лазеры и т. д. в зависимости от возбуждения при запуске.Среди них очень хорошо развиты волоконные лазеры, легированные редкоземельными элементами, такие как волоконный усилитель с легированным эрбием (EDFA), который широко используется в системах связи с оптическим волокном.Высоковолоконные лазеры в основном используются в военной (фотоэлектрическое противостояние, лазерное обнаружение, лазерная связь и т. д.), лазерной обработке (лазерная маркировка, лазерный робот, лазерная микрообработка и т. д.), медицине и других областях.
Волоконный лазер изготовлен из SiO2 в качестве матричного материала из твердого стекловолокна, принцип световода которого заключается в использовании принципа полного отражения трубки, то есть когда свет излучается из среды оптической плотности с высоким преломлением. с показателем малого показателя преломления с углом, превышающим критический угол, появится полное отражение, и падающий свет будет полностью отражаться в среду оптической плотности с высоким показателем преломления.Когда свет излучается из среды с оптической плотностью (т. е. показатель преломления света в среде велик) на границу раздела оптически разреженной среды (т. е. показатель преломления света в среде мал), весь свет отражается обратно в исходную среду.Свет не может проникнуть в среду оптической плотности с малым показателем преломления. Обычное неизолированное волокно обычно состоит из стеклянной сердцевины с высоким показателем преломления (диаметр 4 ~ 62,5 мкм), промежуточной оболочки из кремниевого стекла с низким показателем преломления (диаметр сердцевины 125 мкм) и внешнее армированное полимерное покрытие.Волоконно-оптический режим распространения можно разделить на одномодовое (SM) волокно и многомодовое (MM) волокно.Диаметр сердцевины одномодового волокна с меньшим диаметром сердцевины (4 ~ 12 мкм) может распространять только одну модель света, а дисперсия мод мала.Диаметр сердцевины многомодового волокна больше (диаметр более 50 мкм) может распространять различные моды света, в то время как интермодальная дисперсия больше.По коэффициенту распределения преломления оптическое волокно можно разделить на волокно со ступенчатым показателем преломления (SI) и волокно с градиентным показателем преломления (GI).
Возьмем, к примеру, волоконные лазеры, легированные редкоземельными элементами, легированные редкоземельными частицами в качестве усиливающей среды: легированные волокна закрепляются между двумя зеркалами, образуя резонансный резонатор.Свет накачки падает из M1 в волокно и затем создает лазер из M2.Когда свет накачки проходит через волокно, он поглощается ионами редкоземельных элементов в волокне, а электроны возбуждаются до более высокого уровня возбуждения для достижения инверсии населенностей частиц.Перевернутые частицы переводятся с высокого энергетического уровня на основное состояние в виде излучения для создания лазера.
Время публикации: 08 января 2019 г.