Laser à diodes verticales S’il y a une tendance claire dans le domaine de la technologie laser, c’est la montée des lasers à fibres. Dans les applications de coupe et de soudage à haute puissance, les lasers à fibres ont été à partir des lasers à CO2 de haute puissance et lasers à l’état solide pour saisir un grand nombre de parts de marché. À l’heure actuelle, certains fabricants de laser à fibres grand public explorent de nombreuses nouvelles applications pour répondre à la demande du marché plus.
Dans les lasers à fibres de haute puissance, les systèmes mono-mode ont des caractéristiques satisfaisantes: ils ont une luminosité élevée, peuvent se concentrer sur quelques microns à la plus haute résistance. Ils ont également la plus grande profondeur de mise au point, vertical Stack Diode Laser qui les rend idéales pour l’usinage à distance.
Quels sont les défis des lasers à fibres à haute puissance mono-mode? Ces défis peuvent être divisés en trois domaines principaux : a) l’amélioration du pompage, b) la conception de fibres actives avec de faibles pertes optiques et fonctionnant uniquement en fonctionnement en mode unique, et c) la mesure correcte du rayonnement résultant. Dans cet article, nous supposons que le défi a) peut être résolu par des diodes laser à haute luminosité et des techniques de couplage appropriées, vertical Stack Diode Laser afin que nous nous concentrons sur les deux autres domaines de défi.
Dans la conception active de fibre pour le fonctionnement de mode unique de haute puissance, laser de diode de pile verticale il y a deux paramètres généraux pour optimiser : le dopage et la géométrie. Tous les paramètres doivent être déterminés pour obtenir une perte minimale, un fonctionnement en mode unique et une amplification finale de haute puissance. L’amplificateur de fibre parfait fournira plus de 90% du taux de conversion élevé, la qualité parfaite de faisceau, et la puissance de sortie limitée seulement par la puissance disponible de pompe.
Toutefois, le fait de porter un système à un seul mode à une puissance supérieure peut entraîner une densité de puissance plus élevée à l’intérieur du noyau actif, une charge thermique accrue et de nombreux effets optiques non linéaires tels que la diffusion de Raman stimulée (SRS) et la diffusion de brillouin stimulée (SBS).
Le plus frappant est l’effet typique de la fibre de quartz dopée à l’ytterbium, et il est bien connu dans les premiers jours où les lasers à fibres ne sont pas aussi purs qu’aujourd’hui, et c’est phototaxis. Dans ce processus, laser de diode verticale de pile en raison de l’interaction du matériel laser, un centre de défaut ou un centre de couleur est formé dans le matériel. Cet effet est parasite : il convertit les photons de pompe en chaleur, ce qui entraîne un grossissement plus faible et une augmentation de la charge thermique.