CO2 laser glass processing for high power fiber laser applications

Yüksek güçlü lazerler endüstri, sanayi, bilim ve sağlık alanında yıllardır sıklıkla kullanılmaktadır. Optik fiberlerin iletkenlik, ısıya dayanıklılık, sağlamlık, kararlılık ve yüksek güce dayanıklılık özelliklerinin teknolojiyle birlikte gelişimi, son yıllarda fiber lazerlerin gaz ve katı hal gibi geleneksel lazerlerden daha fazla rağbet görmesine etken olmuştur. Bu yönelim yekpare yapıdaki yüksek güçlü fiber lazerlerin kompaktlık ve sağlamlık gibi özellikleriyle pekişmiş, hizalama gerektirmeyen yapısıyla daha da avantajlı hale getirmiştir. Yüksek güçlü fiber lazerlerdeki ilerlemeler, kritik komponentlerin hem yapısal ve güç dayanımları yönünde, hem de bu komponentlerin entegrasyon kalitesinin arttırılması yönünde gelişimlere yol açmıştır. Karbondioksit lazerler, sunduğu istikrarlı ve homojen ışıma ile optik fiberleri temiz bir şekilde işleyebilen en etkili kaynaklardan biridir. Karbondioksit lazerin avantajları kullanılarak, optik fiber entegrasyon noktaları düşük kayıp, yüksek kalite ve mekanik stabilitede oluşturabilmek amacıyla işlenmiştir. Ayrıca yüksek güçlü fiber lazer komponentlerinden olan ve lazer çıkışını yönlendirmeye yarayan fiber uç başlığı ve küresel mercek geliştirilmiştir. Mod alan adaptörü özellikleri gösteren pompalama ve sinyal kombinarı, optik fiber inceltme tekniği ile üretilmiştir. Bu üretilen 7x1 pompalama kombinarı laboratuvarda geliştirilen yüksek güçlü lazere entegre edilmiştir. Pompalama kombinarlarının, pompalama kaynağı limitli güç dayanım değerleri 850 W olarak ölçülmüş ve ortalama verimliliği yüzde 98 olarak belirlenmiştir. Buna ek olarak, üretilen bu kombinar, enstitümüz bünyesindeki fiber üretim merkezinde çekilen aktif fiber ile entegre edilip, yüksek güçlü fiber lazer sistemi kurulmuştur. Son olarak, yüksek güçlü iki fiber lazeri birleştirmek amacıyla 3x1 lazer kombiner üretimi gerçekleştirilmiştir. Üç giriş fiberine sahip olan bu kombinarın iki girişinden her birisine 500 W güç verilmesi ile 893 W lazer gücü kombine edilmiş olup, bu kombinarın ortalama verimliliği yüzde 93 olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak, karbondioksit lazer ile başarı bir şekilde cam işlenmesi gerçekleştirilmiştir. Optimize edilmiş yüksek kalitede entegrasyon ve fiber inceltme işlemleri sonucu yüksek güçlü lazerler için kritik öneme sahip olan bileşenlerden uç başlığı, küresel mercek, pompalama ve lazer kombinarı üretilmiştir.