ファイバーバンドル技術により青色半導体レーザーの出力と輝度が向上

ファイバーバンドル技術により、出力と輝度が向上します。青色半導体レーザー

の同じまたは近い波長を使用したビーム整形レーザユニットは、異なる波長の複数のレーザービームの組み合わせの基礎です。このうち、空間ビームボンディングは、複数のレーザービームを空間的に積み重ねて出力を高めるものですが、ビーム品質が低下する可能性があります。の直線偏光特性を利用することで、半導体レーザー、振動方向が互いに直交する 2 つのビームのパワーは、ビームの品質を変えずにほぼ 2 倍に増加させることができます。ファイバ バンドラは、Taper Fused Fiber Bundle (TFB) に基づいて作成されたファイバ デバイスです。光ファイバーの束の被覆層を剥がし、一定の方法で一緒に配置し、高温で加熱して溶かします。光ファイバーの束を反対方向に引き伸ばしながら、光ファイバーの加熱領域が溶けて円錐状になります。光ファイバーの束。コーンのウエストを切断した後、コーンの出力端を出力ファイバーと融合します。ファイババンチング技術は、複数の個別のファイバ束を大径の束に結合することができるため、より高い光パワー伝送を実現できます。図 1 はその概略図です。青色レーザー繊維技術。

スペクトルビーム結合技術では、シングルチップの分散素子を利用して、0.1nmという狭い波長間隔で複数のレーザービームを同時に結合します。波長の異なる複数のレーザー光が分散素子に異なる角度で入射し、素子で重なり、分散作用により同じ方向に回折して出力されるため、合成されたレーザー光は近接場で重なり合い、遠距離場では、パワーは単位ビームの合計に等しく、ビーム品質は一貫しています。狭い間隔のスペクトルビーム結合を実現するには、通常、強い分散を有する回折格子がビーム結合素子として使用されるか、または外部ミラーフィードバックモードと結合された表面格子が、レーザーユニットのスペクトルを独立して制御することなく使用され、難易度もコストも。

青色レーザーおよびその赤外線レーザーとの複合光源は、非鉄金属の溶接および積層造形の分野で広く使用されており、エネルギー変換効率と製造プロセスの安定性が向上します。青色レーザーは、非鉄金属の吸収率が近赤外波長レーザーに比べて数倍から数十倍に向上しており、チタン、ニッケル、鉄などの金属もある程度改善されます。高出力青色レーザーはレーザー製造の変革をリードし、輝度の向上とコストの削減が将来の開発トレンドです。非鉄金属の積層造形、被覆、溶接はさらに広く使用されるようになるでしょう。

青色輝度が低く、コストが高い段階では、青色レーザーと近赤外レーザーの複合光源は、制御可能なコストを前提として、既存の光源のエネルギー変換効率と製造プロセスの安定性を大幅に向上させることができます。スペクトルビーム結合技術を開発し、工学的問題を解決し、高輝度レーザーユニット技術を結合してキロワットの高輝度青色半導体レーザー光源を実現し、新しいビーム結合技術を探索することは非常に重要です。直接光源であろうと間接光源であろうと、レーザーの出力と輝度が増加するにつれて、青色レーザーは国防および産業の分野で重要になるでしょう。