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Case Study · 3D Ring-Core
Gemessen, nicht nur simuliert. Mit PRIMES.
PRIMES hat uns in das eigene Applikationslabor eingeladen, um den 3D Ring-Core Shaper bei hoher Leistung zu charakterisieren, mit der neuen Ring-Beam-Analyse. Gemessen wurde an Single-Mode- und Multimode-Faserlasern bis 3 kW. Die Profile stimmen ausgezeichnet mit Design und Theorie überein.
Der Messaufbau: Faserkoppler → 2″ Ring-Core-Shaper → Linse → MSM+
Der Messaufbau
- Fasergekoppelter Strahl durch einen 2″ Ring-Core-Shaper und eine Fokussierlinse (f = 200 mm)
- Fokussiert auf den PRIMES MSM+, um das Profil direkt in der Fokusebene zu vermessen
- Single-Mode: 115 W · 1070 nm · M² 1,04 · Spot ≈ 35 µm
- Multimode: 3 kW · 1070 nm · M² 18 · Spot ≈ 338 µm
Zwei eigens gefertigte reflektive Shaper, einer für Single-Mode, einer für Multimode, jeder in seinem Faserlaser-Regime und mit demselben Messgerät charakterisiert.
Aufbau & Bedingungen:
Messungen mit dem PRIMES MSM+ und dem neuen Ring-Beam-Plugin an Single-Mode- und Multimode-Systemen bis 3 kW.
Untersuchungen in der Fokusebene
Strahlprofil, direkt im Fokus
Beide Profile, Single-Mode und Multimode, stimmen ausgezeichnet mit Design und Theorie überein: ein sauberer Ring um den kleinstmöglichen Kern.
115 W Single-Mode · 1070 nm · M² 1,04 · f 200 mm
Kerndurchmesser
34,7 µm
Ringdurchmesser
149,0 µm
Ringbreite
26,6 µm
Ringhomogenität
19 % Peak-Valley
Dezentrierung Kern–Ring
1,6 µm
3 kW Multimode · 1070 nm · M² 18 · f 200 mm
Kerndurchmesser
331 µm
Ringdurchmesser
996 µm
Ringbreite
265 µm
Ringhomogenität
18 % Peak-Valley
Effizienz
90 % 75,6 Ring · 14,4 Kern
Bedingungen: die Werte gelten für die beiden Konfigurationen oben und hängen von Wellenlänge, Eingangsstrahl, M², optischem Aufbau und Anwendung ab.
Und über die ganze Schärfentiefe
- PRIMES hat anschließend die Kaustik vermessen: Profile von +zR über den Fokus (z0) bis −zR, in Single-Mode und in Multimode
- Die gemessenen Profile decken sich mit dem simulierten x–z-Schnitt: die Form aus Ring und Kern hält über den ganzen Weg
- Stabile Propagation über die gesamte Schärfentiefe — das ist der physikalische Grund, warum der Prozess ruhig und robust gegen thermische Linsenwirkung bleibt
Ein Ring-Core, der seine Form über die ganze Schärfentiefe hält, gemessen in beiden Mode-Regimen und nicht nur in einer Ebene.
Aufbau & Bedingungen:
Kaustikanalyse am PRIMES MSM+, Single-Mode- und Multimode-Systeme bis 3 kW; Simulation neben der Messung gezeigt.
Simulierter x–z-Schnitt neben gemessenen Profilen über die Schärfentiefe (Single-Mode und Multimode, zR bis −zR)
Passend dazu
Produkt und Anwendungen in diesem Fall
Wollen Sie die Zahlen für Ihren Aufbau?
Nennen Sie uns Laser und Anwendung. Wir bestätigen das Ring-Core-Profil für Ihre genaue Konfiguration, gemessen, nicht geschätzt.
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