شبیه سازی تغییر نمایه خروجی ليزر ديودي آرايه اي توان بالا برای تزویج به فيبر نوري 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: شبیه سازی, ليزر ديود, تزویج,

Abstract :

در این مقاله، یک سیستم نوری برای تزویج لیزرهای دیودی با توان بالا به داخل فیبر نوری طراحی و شبیه‌سازی شده است. هدف از این طراحی، بهبود کیفیت پرتو لیزر و افزایش بازده تزویج آن است. برای دستیابی به این هدف، از یک المان چرخاننده استفاده شده که پرتو خروجی از هر گسیلنده را می‌چرخاند و بدین وسیله باعث بهبود توزیع انرژی پرتو می‌شود. همچنین، جهت کاهش اندازه لکه و تمرکز بهتر پرتو بر روی فیبر نوری، از یک جفت منشور بهره گرفته شده است. این تکنیک موجب کاهش واگرایی پرتو و افزایش دقت تزویج می‌شود. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که نور حاصل از یک لیزر دیودی با 19 گسیلنده به کمک این روش قادر است به یک فیبر نوری با قطر 400 میکرومتر و گشودگی عددی 0.22 تزویج شود. بازده تزویج این سیستم حدود 93 درصد محاسبه شده است که نشان‌دهنده کارایی بالای این طراحی در انتقال انرژی لیزر به داخل فیبر نوری است.

 

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).