現代のシングルバーダイオードレーザーポンプ高出力発光ダイオードまたはダイオード、マルチモードシングルロッド、通常コアの周りのクラッディングシングルコアを介して。これは通常5~12個のシングルモードコア径μMです。二重クラッド繊維は、ネオジム、エルビウム、イッテルビウム、ツリウムなどの希土類イオンを内側のシングルモードコアでドープします。クラッディングは、屈折率が低いドープガラスで作られています。ポンプライトはクラッディングに注入され、構造に沿って、アクティブな中心を通過し、粒子の数を反転させる。
発光波長は、繊維およびあらゆる反射関数で選択される(典型的な例はブラッグ格子である)。
レーザーは二重張の繊維、2つのミラーおよびポンプ源のコイルから成っている。ポンプ源は単一の発光ダイオード、ダイオード棒またはポンプでくまれた単一棒ダイオードレーザーである場合がある
この構成には、100 kHz以上に素早く調整できるシングルモードの連続シングルバーダイオードレーザーが含まれています。ラマン周波数シフト;Q;乗数と三重;準連続波(QCW)を含む。出力には、UV、可視および近赤外分光法が含まれます。
Qスイッチシングルバーダイオードレーザーは、通常、ナノ秒パルスレーザー種子用の一連のファイバーアンプを介して一体型ピグテールモジュレータを備えた低消費電力で作られています。シングルバーダイオードレーザーなどのファイバーアンプは、同じ技術を使用して構築されます。しかし、レーザーには、最終的に誘発されたレーザー効果は含まれていません。これらのレーザーは20から200 kHzまでナノ秒の脈拍を作り出すことができる完全にモノリシック>。
ラマンシングルバーダイオードレーザーシングルモードからグレーティングを含むコイルシングルモード特殊繊維へのスプライシングからラマンシングルバーダイオードレーザー、ラマン周波数シフトを所望の波長に誘導
ポンプでくられた単一棒ダイオードレーザー
ダイオードバーは、シングルバーダイオードレーザーを励起するために使用することができます。通常、ファイバーエンドポンプと適切なバルク光学は、アクティブファイバの最初のパッケージとして集中型ポンプ光を利用します。時間の経過とともに、ハイパワーダイオードバーは、冷却要件、パルス処理の制限および信頼性が限られているものの、10,000時間以上の総電力改善、ビーム性能および寿命の限定的な展開を有する。
単一の管ポンプダイオードの利点。主な利点は、彼らが冷却するために水を必要としないことです,非常に高い効率で繊維を通して活性媒体に導入することができる,余分なバルク光学性を加えたり調整する必要が無い。さらに、単一の発光ダイオードは、連続的な波および変調機構において、より高い出力出力およびより良いビーム特性および200,000時間以上の動作寿命を生み出すことができる。
シングルモードシングルバーダイオードレーザー
シングルモードシングルバーダイオードレーザーは、数ワットから3000ワットの出力まで、商業市場で入手可能です。さらに、シングルモードシングルバーダイオードレーザーは、より高価な繊維技術を使用して特別なプロジェクトの20キロワットを生産しています。これらのデバイスは通常、連続的に動作します。ただし、単位は50 kHz以上に変調することができる。変調モードでは、単位はピーク平均電力を有する。1.1 未満の 2 つの M シングル モード ファイバを介して。レーザー横モードは純粋にガウス分布です。
例えば、25mmコリメータはビームをコリメートし、0.3mradの発散の完全な5mm 1 / E 2をもたらす。イッテルビウムドープシングルバーダイオードレーザーでは、最後のレンズが追加されると、得られるドットは、最終的な焦点距離をコリメータの焦点距離で除算し、繊維直径の7倍になります。最終的に焦点を合わせると100mm、25mmコリメーターレンズで、スポットサイズは最終的に28μMになります。
構成ファイルは、従来のソリッドステートレーザーのようなホットワーキングポイントではなく、シングルモードファイバの機能として、シングルバーダイオードレーザーは、作業範囲全体で同じビーム断面を生成します。変調はポンプダイオードを回転させて完了させることによって行われ、デバイスを高周波または単一パルス動作で変調することができます。シングルバーダイオードレーザー用の従来のソリッドステートレーザーは完璧な断面で、ウォームアップ時間は不要で、幅広い安定した環境条件(パワーとビーム品質)で動作できます。これらのレーザーはランダムな線形出力で漂流することができ、通常は発散や最終焦点点径の変化なしに定格電力の10〜100%まで変化することができます。
キロワット以上シングルバーダイオードレーザーは、大口径光ファイバーシングルモードシングルバーダイオードレーザー製造を通じて打ち上げと並行して。この時点で、レーザーはもはや単一の金型ではありません。しかし、得られたビーム品質は、ほとんどの商用の工業用キロワット級レーザーよりも優れています(図3)。例えば、8キロワットのシングルバーダイオードレーザーは、100 μmコア径のステップファイバーから4.5 mm xラジアン未満の製品を提供します。キロワット級シングルバーダイオードレーザーの不一致は、持続的な高出力シングルモードモジュールが利用された結果として改善し続けます。近い分野では、ビームプロファイルはガウスの直線エッジ比を有し、材料処理アプリケーションにおいて大きな利点を提供する
シングルバーダイオードレーザーの最新タイプは準連続です。これらのデバイスは、ピーク電力が高く、平均電力が低く、CWバージョンよりもかなり低コストで製造できます。例えば、20 kW ピークパワーと2kW準連続レーザーの平均電力は、20 kW CWレーザーよりも約5倍安い。スポット溶接、シーム溶接、掘削など、長いパルス幅とピークパワーを必要とする多くの産業用途に最適です。最小限のメンテナンスと低コストの準連続レーザーにより、既存のYAGレーザーを交換するように設計されており、既存のシステムに簡単に改造することができます。シングルバージョンとマルチモーダルバージョンが用意されています。