Волоконный лазер

Материал из Machinepedia
Перейти к: навигация, поиск
3671 1.jpg

Волоконный лазер

Волоконный лазер — лазер, активная среда и, возможно, резонатор которого являются элементами оптического волокна. При полностью волоконной реализации такой лазер называется цельноволоконным, в случае комбинирования волоконных и других элементов в конструкции лазера он называется волоконно-дискретным или гибридным.

Волоконные лазеры используются в промышленности для резки металлов и маркировки продукции, сварке и микрообработке металлов, линиях волоконно-оптической связи. Их главными преимуществами являются высокое оптическое качество излучения, сравнительно небольшие размеры и возможность интеграции в волоконные линии.

Существует множество конструкций волоконных лазеров, обусловленное спецификой их использования. Для их производства широко применяются как резонаторы типа Фабри — Перо, так и кольцевые резонаторы. Специальными методиками можно создать однополяризационные лазеры, лазеры сверхкоротких импульсов и другие. В абсолютно всех волоконных лазерах используются специальные типы оптических волокон, в которые встроены один или несколько волноводов для реализации оптической накачки.

История

Впервые передачу лазерного излучения по оптическому волокну продемонстрировали Элиес Снитцер (англ. Elias Snitzer) и Уилл Хикс (англ. Will Hicks) в 1961 году. Главным недостатком устройства был высокий уровень затухания излучения при прохождении волокна. Но позже Снитцер разработал первый лазер, в качестве рабочей среды которого применялось оптическое волокно, легированное неодимом.

В 1966 году Чарльз Као и Джордж Хокхам разработали оптическое волокно, затухание в котором составляло всего лишь 20 дБ/км, в то время как иные существовавшие на то время волокна имели затухание более 1000 дБ/км. Информационная ёмкость волокна Као была равнозначна двумстам телеканалам. Внутренний диаметр был порядка 4 микрон, а диаметр всего волновода около 400 микрон. Упрощения производства оптических волокон привлёк широкое внимание к ним как средству передачи сигналов на большие расстояния.

Стремительное развитие пришлось, наконец 1980-х. Основные направления исследований были связаны с экспериментированием в применении различных примесей в оптических волокнах для достижения заданных значений создаваемого излучения. В частности, особый интерес представляла генерация сверхкоротких импульсов в инфракрасной области спектра. C 1993 года в сенсорике и сфере связи стали широко применяться промышленные прототипы эрбиевых лазеров. В 1990-е годы мощность генерации эрбиевых лазеров превысила порог в 1 Вт, был продемонстрирован эрбиевый 4-хваттный лазер. После 2000 года привлекли к себе внимание иттербиевые лазеры, показавшие значительный потенциал для увеличения мощности.

В течение 1993—1994 годов небольшой коллектив сотрудников российской компании НТО «ИРЭ-Полюс» разработал первые прототипы волоконных усилителей света с диодной накачкой, по мощности превышающие зарубежные аналоги. В 1995 году руководитель этой компании В. П. Гапонцев переехал на работу в Германию и основал фирму IPG Laser GmbH.

Личные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Присоединиться сейчас к бесплатной торговой площадке №1 для промышленников в России machinebook
Навигация
Навигация
Рекламодателям
Инструменты
Яндекс.Метрика