ファイバーパルスレーザーはレーザー装置イッテルビウム、エルビウム、ツリウムなどの希土類イオンをドープした光ファイバーを利得媒体とする光パルス発生装置。利得媒体、光共振空洞、および励起光源から構成される。パルス発生技術は、主にQスイッチ技術（ナノ秒レベル）、能動モード同期（ピコ秒レベル）、受動モード同期（フェムト秒レベル）、および主発振電力増幅（MOPA）技術を含む。
産業用途としては、金属切断、溶接、レーザー洗浄、そして新エネルギー分野におけるリチウム電池TAB切断などが挙げられ、マルチモード出力は1万ワットレベルに達します。ライダー分野では、高いパルスエネルギーと目に優しい特性を持つ1550nmパルスレーザーが、測距システムや車載レーダーシステムに応用されています。
主な製品タイプにはQスイッチ型、MOPA型、高出力光ファイバーなどがある。パルスレーザー. カテゴリー:
1. Qスイッチファイバーレーザー：Qスイッチの原理は、レーザー内部に損失調整可能なデバイスを追加することです。通常、レーザーは大きな損失を被り、光出力はほとんどありません。極めて短時間でデバイスの損失を低減することで、レーザーは非常に強力な短パルスを出力できます。Qスイッチファイバーレーザーは、能動的または受動的に実現できます。能動技術では、通常、キャビティ内に強度変調器を追加してレーザーの損失を制御します。受動技術では、飽和吸収体や誘導ラマン散乱、誘導ブリルアン散乱などの非線形効果を利用してQ変調機構を形成します。Qスイッチ方式で生成されるパルスは通常、ナノ秒レベルです。より短いパルスを生成する場合は、モード同期方式を採用できます。
2. モード同期ファイバーレーザー：アクティブモード同期方式またはパッシブモード同期方式により超短パルスを生成できます。変調器の応答時間の関係で、アクティブモード同期方式で生成されるパルス幅は一般的にピコ秒レベルです。パッシブモード同期方式では、応答時間が非常に短いパッシブモード同期デバイスを使用し、フェムト秒レベルのパルスを生成できます。
ここで、金型ロックの原理について簡単に説明します。
レーザー共振空洞内には無数の縦モードが存在する。リング状の空洞の場合、縦モードの周波数間隔は/CCLに等しく、ここでCは光速、CLは空洞内を1往復する信号光の光路長である。一般的に、ファイバーレーザーの利得帯域幅は比較的広く、多数の縦モードが同時に動作する。レーザーが収容できるモードの総数は、縦モード間隔∆νと利得媒体の利得帯域幅に依存する。縦モード間隔が狭いほど、媒体の利得帯域幅は広くなり、より多くの縦モードをサポートできる。逆に、縦モード間隔が狭いほど、より多くの縦モードをサポートできる。
3. 準連続レーザー（QCWレーザー）：連続波レーザー（CW）とパルスレーザーの中間に位置する特殊な動作モードです。周期的な長パルス（デューティサイクルは通常1%以下）を発生させることで、比較的低い平均出力を維持しながら、高い瞬間出力を実現します。連続レーザーの安定性とパルスレーザーのピーク出力の利点を兼ね備えています。
技術原理：QCWレーザーは連続的に変調モジュールを負荷するレーザ連続レーザーを高デューティサイクルのパルスシーケンスに分割する回路により、連続モードとパルスモード間の柔軟な切り替えを実現します。その中核となる特徴は、「短期バースト、長期冷却」機構です。パルスギャップにおける冷却により、熱の蓄積が低減され、材料の熱変形のリスクが低減されます。
利点と特徴：デュアルモード統合：パルスモードのピーク電力（連続モードの平均電力の最大 10 倍）と連続モードの高効率および安定性を兼ね備えています。
低消費電力：高い電気光変換効率と長期使用コストの低さ。
ビーム品質: ファイバーレーザーの高ビーム品質は、精密な微細加工をサポートします。
投稿日時: 2025年11月10日