شبيه سازي تزويج ليزر ديودي آرايه اي توان بالا به فيبر نوري 400 µm به جهت پردازش مواد

Subject Areas : Smart & Advanced Materials

Hassan Ghalami Bavil Olyaee ¹ , Seyed Hamed Ghasemi ²

1 - Islamic Azad University-South Tehran Branch
2 - Islamic Azad University-South Tehran Branch

Received: 2024-10-04 Accepted : 2024-10-14 Published : 2024-10-14

Keywords: تزويج ليزر, دیود, توان بالا,

Abstract :

در این مقاله، یک سیستم اپتیکی برای تزویج لیزرهای دیودی توان بالا به درون فیبر نوری طراحی و شبیه‌سازی شده است. این سیستم با هدف بهبود کیفیت پرتو طراحی شده و شامل چندین مرحله مهم است. ابتدا، با استفاده از یک المان چرخاننده، پرتو خروجی از هر گسیلنده چرخانده می‌شود تا توزیع بهتری از نور حاصل شود. سپس، با استفاده از چندین عدسی مناسب، پرتوها به دقت به فیبر نوری تزویج می‌شوند. این فرآیند به گونه‌ای طراحی شده که پرتوهای لیزر با حداقل اتلاف انرژی به فیبر نوری منتقل شوند. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که نور حاصل از یک لیزر دیودی با تعداد ۱۹ گسیلنده را می‌توان با استفاده از این روش به یک فیبر نوری با قطر ۴۰۰ میکرومتر و گشودگی عددی ۰.۲۲ تزویج کرد. بازده تزویج در این سیستم بسیار قابل توجه و در حدود ۹۳ درصد محاسبه شده است، که نشان‌دهنده کارایی بالای سیستم در انتقال نور است. این طراحی کاربردهای گسترده‌ای در سیستم‌های مخابراتی و اپتیکی دارد.

 

References:

[1] Wang P, Fan Z, Niu G, Shi Z, Cui J, Zhang J, Zhang Y, Pei B, P. Wang, “High brightness laser output with single-fibercoupled laser diode array”, Chinese optics letters, Vol. 5 (2007).
[2] Göring R, Schreiber P, Poßner T, “Microoptical beam transformation system for high power laser diode bars with efficient brightness conversion”, SPIE, Vol. 3008 (1997).
[3] Clarkson W. A, Hanna D. C, “Two-mirror beam-shaping technique for high-power diode bars”, Optics letters, Vol. 21 No.6, (1996).
[4] Treusch H. G, Du K, Baumann M, Sturm V, Ehlers B, Loosen P, “Fiber-coupling technique for high-power diode laser arrays”, SPIE, Vol. 3267 (1998).