المزايا المزدوجة لمصدر المضخة 976nm
مع نضج أشعة الليزر الصناعية للتحكم في درجة الحرارة لمصادر المضخة ، تم قبول تطبيق مصادر مضخة الشريط 976nm في أشعة الليزر الصناعية تدريجياً من قبل السوق. ألياف كسب الألياف الليزرية لديها كفاءة امتصاص عالية لمصدر المضخة 976nm ، والتي يمكن أن تقلل بشكل فعال من تكلفة التصنيع وصعوبة تقنية ضخ ألياف الليزر الصناعية. ركزت العديد من الشركات الرائدة في مجال تصنيع ألياف الليزر على حل المضخة الشريطية 976nm. من أجل الحصول على ميزة أكبر في السوق في أقرب وقت ممكن.
تعمل ليزرات الألياف الصناعية على تحويل الطاقة من ضوء المضخة إلى إشارة الضوء من خلال ألياف مكسب (ألياف مخدرة بالإربيوم). يحتوي ألياف الإربيوم المخدرة على اثنين من قمم الامتصاص المميزة في نطاقي 915 نانومتر و 976 نانومتر. يكون معامل الامتصاص منخفضًا نسبيًا في النطاق 915 نانومتر وطيف الامتصاص واسع. معامل الامتصاص في النطاق 976 نانومتر هو 2-3 مرات في النطاق 915 نانومتر ، لكن طيف الامتصاص ضيق نسبيا.
في الليزر الليفي الذي تمت تصفيته على نطاق 976 نانومتر ، فإن ألياف الكسب لديها معامل امتصاص أعلى لضوء المضخة. وفقًا للتغذية المرتدة العملية من العديد من شركات تصنيع ألياف الليزر في الصين ، يمكن أن تصل كفاءة الضوء في ضخ الفرقة 976nm إلى 85٪ ، في حين أن كفاءة الضوء في ضخ الفرقة 915nm تبلغ 75٪ (الشكل 2). تحت نفس حقن طاقة المضخة ، مقارنةً بمضخة الشريط 915nm ، ستكون طاقة إخراج الليزر الليفي أعلى بنسبة 13٪ من نظام ضخ الفرقة 976nm ، وطول ألياف الكسب المطلوبة للضخ في شريط 976nm أقصر و خفضت مباشرة. في نفس الوقت من تكلفة المواد ، فإنه يقلل بشكل فعال من الآثار غير الخطية ، وفقدان الضوء والضوء ، وصعوبة الإدارة الحرارية. ومع ذلك ، فإن المضخة 976nm لديها متطلبات أعلى للتحكم في درجة حرارة ليزر الألياف.
وبالتالي ، يتم إعادة تقييم مخطط الضخ بالليزر عالي الطاقة. في الماضي ، تم استخدام ليزر أشباه الموصلات في شريط 915 نانومتر كمصدر للمضخة ، والذي استفاد من طيف الامتصاص الواسع في نطاق 915 نانومتر. كان الليزر بالكامل أقل تأثراً بدرجة الحرارة ، لكن كفاءة امتصاص الألياف النشطة المكتسبة في النطاق 915 نانومتر كانت منخفضة ، من أجل تحقيق الليزر الليفي بالكامل. سيؤدي ارتفاع إنتاج الطاقة ، المطلوب تقنيًا لاستخدام طاقة ضخ أعلى 915 نانومتر والألياف النشطة لفترة أطول ، إلى إصابة المطورين بآثار غير خطية من الألياف ، وفقدان الكفاءة البصرية ، وزيادة الإدارة الحرارية. هناك العديد من الصعوبات في زيادة التكلفة لكل وحدة من القوة الكهربائية. عندما تتجاوز طاقة الخرج مستوى معين ، فإن مخطط الضخ 915 نانومتر سوف يصبح معقدًا للغاية ويفشل في النهاية.
سيتم حل الصعوبات المذكورة أعلاه في نظام ضخ النطاق 915 نانومتر جيدًا باستخدام نظام ضخ الشريط 976 نانومتر. تبلغ كفاءة الامتصاص لألياف الكسب في النطاق 976 نانومتر 2-3 أضعاف تلك الموجودة في النطاق 915 نانومتر. تعني كفاءة الامتصاص العالية أن ألياف الكسب المطلوبة أقصر ، وتقل الآثار غير الخطية. كما أنه يوفر التكلفة المادية لألياف الكسب الجزئي ، بالإضافة إلى ميزة التكلفة لفعالية الضوء (كفاءة مصدر الضوء لمصدر مضخة الشريط 976nm أعلى بحوالي 10٪ من مصدر مضخة 915nm) ، وتكلفة ضخ 976nm مخطط على الليزر عالية الطاقة الألياف. تنعكس الفوائد كذلك.
