Trong quá trình tiến hóa của công nghệ laser, gia đình laser đã phát triển mạnh mẽ và laser truyền thống đã chiếm ưu thế trong một thời gian dài. Với chiều sâu của nghiên cứu khoa học và sự đổi mới công nghệ, laser sợi quang chế độ đơn đã nổi lên và nổi lên trong nhiều lĩnh vực với các đặc điểm của nó. So sánh laser sợi đơn chế độ với laser truyền thống, có thể thấy rõ nét sức hấp dẫn của nó, cảm nhận được sự thay đổi và khả năng vô hạn mà nó mang lại cho lĩnh vực ứng dụng laser.
I. Chất lượng chùm tia: Đầu ra gần như đẹp
Tia laser truyền thống xuất ra, mô hình tương đối phức tạp, chất lượng tia không đồng đều. Lấy laser rắn thông thường làm ví dụ, bên trong có nhiều chế độ dao động, dẫn đến biến dạng sóng của chùm tia đầu ra nghiêm trọng, góc phân tán chùm tia lớn hơn. Trong quá trình xử lý vật liệu, điều này có thể gây khó khăn cho điểm tập trung vào kích thước cực nhỏ và độ chính xác xử lý bị hạn chế.
Laser sợi đơn mode thì hoàn toàn khác, nó dựa vào đặc tính truyền đơn mode, đầu ra chùm tia Gauss gần như đẹp. Hệ số khối lượng chùm tia của nó, M², có thể tiến gần đến 1 vô hạn và góc phân kỳ chùm tia cực nhỏ. Trong quá trình truyền dẫn đường dài, chùm tia có thể duy trì độ định hướng và ổn định cao, mức độ tập trung năng lượng cao hơn. Trong lĩnh vực truyền thông laser, đặc điểm này làm cho sự suy giảm truyền tín hiệu nhỏ, có thể đạt được khoảng cách siêu dài, truyền dữ liệu dung lượng cao, đảm bảo chất lượng truyền thông; Trong lĩnh vực chế biến laser, bạn có thể tập trung vào các điểm cực nhỏ, có được mật độ công suất cực cao, dễ dàng nhận ra việc chạm khắc, cắt và hàn vật liệu tốt, giống như quá trình trang sức vi mô, có thể hoạt động chính xác trên bề mặt kim loại cực nhỏ, không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của vật liệu xung quanh, cải thiện đáng kể độ chính xác xử lý và chất lượng sản phẩm.
Thứ hai, hiệu quả chuyển đổi năng lượng: hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng
Quá trình chuyển đổi năng lượng của laser truyền thống thường phức tạp hơn và có nhiều liên kết mất năng lượng.
Laser sợi đơn mode cho thấy lợi thế trong việc chuyển đổi năng lượng. Nó sử dụng sợi quang làm phương tiện tăng cường và ánh sáng bơm được kết hợp hiệu quả với các ion doping trong sợi quang để đạt được truyền năng lượng.
B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Cấu trúc của laser truyền thống thường phức tạp hơn, bao gồm nhiều thành phần quang học, khoang cộng hưởng lớn và thiết bị làm mát phức tạp.
Laser sợi đơn mode thông qua thiết kế cấu trúc sợi đầy đủ, tích hợp nguồn bơm, phương tiện truyền thông đạt được, khoang cộng hưởng và như vậy trong sợi mỏng. Cấu trúc tổng thể nhỏ gọn và kích thước nhỏ gọn. Trọng lượng của nó được giảm đáng kể so với laser truyền thống, dễ dàng mang theo và lắp đặt.
IV. Ổn định và độ tin cậy: đảm bảo ổn định lâu dài
Có rất nhiều thành phần quang học bên trong laser truyền thống và bị ảnh hưởng nhiều bởi các yếu tố môi trường. Sự biến động của nhiệt độ, độ ẩm sẽ dẫn đến sự thay đổi chỉ số khúc xạ, chiều dài khoang của các thành phần quang học, do đó ảnh hưởng đến hiệu suất đầu ra của laser, sự trôi dạt của công suất, trôi dạt bước sóng và các vấn đề khác.
Cấu trúc sợi đầy đủ của laser sợi đơn mode làm cho nó ít nhạy cảm hơn với môi trường. Đường dẫn ánh sáng bên trong sợi ít bị nhiễu bên ngoài, có thể duy trì hiệu suất đầu ra ổn định trong phạm vi nhiệt độ và độ ẩm rộng hơn. Các thiết bị sợi quang thụ động của nó có độ tin cậy cao và hầu như không cần bảo trì, và các bộ phận hoạt động như nguồn bơm cũng có tuổi thọ dài.
B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)
Laser truyền thống bị hạn chế bởi hiệu suất của chính nó, và việc mở rộng ứng dụng trong một số lĩnh vực mới nổi phải đối mặt với nhiều thách thức. Trong vi xử lý cấp tế bào, phân tích quang phổ siêu mịn trong y sinh học và các lĩnh vực tiên tiến như truyền thông lượng tử và điện toán lượng tử quang học mới nổi, laser truyền thống khó đáp ứng các yêu cầu khắt khe về chất lượng chùm tia laser, độ ổn định và độ chính xác bước sóng.
Với hiệu suất toàn diện tuyệt vời, laser sợi đơn mode cho thấy tiềm năng to lớn trong các lĩnh vực mới nổi này. Trong lĩnh vực y sinh học, nó có thể được sử dụng để cắt và hợp nhất chính xác các tế bào, chỉnh sửa gen trong hoạt động nhíp ánh sáng, sử dụng mật độ năng lượng cao và xử lý tinh tế để can thiệp không phá hủy vào các tế bào; Trong truyền thông lượng tử, là nguồn photon đơn ổn định, cung cấp bảo đảm đáng tin cậy cho việc mã hóa và truyền tải thông tin; Trong điện toán lượng tử quang học, nó được sử dụng để tạo ra các photon có độ tinh khiết cao, có tính kết hợp cao, thúc đẩy sự phát triển mang tính cách mạng của công nghệ tính toán. Trong khi đó, trong các lĩnh vực chế biến vật liệu truyền thống, LiDAR và truyền thông, laser sợi đơn chế độ cũng đang liên tục cày sâu, nâng cao hiệu quả ứng dụng, mở rộng ranh giới ứng dụng và truyền động lực mới cho sự phát triển sáng tạo của các ngành công nghiệp khác nhau.