❶ IPG 光纖激光器技術
光纖激光器技術的核心組件是光纖,它由高度透明的玻璃製成,形狀為長圓柱體,其芯徑從微米到幾百微米不等,長度可達數千米。這種極高的長度與直徑比賦予光纖獨特特性,如近乎無損失的光波導性能,當滿足全內反射條件時,光在光纖內近乎無損傳輸。光纖分為無源和有源兩種,前者用於光的傳輸,後者通過摻雜稀土金屬離子實現光放大,這依賴於在光纖芯內嵌入的泵浦激光源。
IPG採用先進的二極體泵浦技術,憑借電信行業深厚的積累,其單芯結二極體製造遵循嚴格的電信標准,相較於使用短壽命巴條和堆棧技術的其他產品,IPG的產品在電光轉換效率上更勝一籌,泵浦亮度高達巴條堆棧的兩倍。單芯結泵浦便於散熱,無需復雜冷卻系統,而巴條堆棧則對冷卻要求極高。
光纖的高表面積體積比和靈活性使其成為有源增益介質的理想選擇。光纖能夠拼接成復雜光學系統,避免了自由空間光學技術的污染、損壞和對准問題。IPG特別關注包層泵浦光纖,其單模纖芯作為有源增益介質,能高效地將多模泵浦光轉換為激光光束。
半導體二極體將電能轉化為近紅外光,IPG的單芯結二極體功率有限但效率高,通過組合技術可提升功率,但二極體亮度提升困難。IPG光纖激光器作為高效的功率組合器,能提供高質量的光束,以最低成本提供高功率輸出。
IPG的獨特專利設計採用大面積單芯結二極體與細小光纖結合,利用側面泵浦技術,多模輸出被高效耦合,實現單模光纖激光器的高效泵浦。單芯結二極體的長壽命和高可靠性,使得IPG的泵浦系統在嚴酷工業環境中也能保持穩定性能。
IPG採用分布式單發射泵浦結構,避免了巴條泵浦中單個故障影響整體性能的問題,具有擴展性、模塊化和易於維護的特點,為光纖激光器的穩定運行提供了有力保障。相比之下,巴條泵浦的壽命和性能限制,推動了光纖激光器技術的發展和超越。