Pompaggio LASER

Un tipico sistema di pompaggio laser consiste in una sorgente laser a diodo che viene focalizzata attraverso un percorso ottico appositamente progettato. Tramite la progettazione di un percorso ottico custom e di svariate tipologie di lenti, Microla può manipolare la distribuzione geometrica del fascio laser, predisponendolo a diversi tipi di lavorazioni.

Tipicamente, un laser a diodo ha una regione di emissione rettangolare, con un’altezza di circa 1 micron e una larghezza di circa 100 micron. A causa di questa asimmetria nella zona di emissione, il fascio emesso diverge in modo differente nelle due direzioni; generalmente, l’apertura è di circa 30 gradi sull’asse verticale e di 8 gradi sull’asse orizzontale. La divergenza del fascio indica l’allargamento del fascio sulla distanza. La divergenza è un fattore importante poiché influisce sulla visibilità reale del laser oltre una certa distanza e determina alcuni importanti limiti di utilizzo. Più il valore della divergenza è piccolo, migliore sarà la qualità geometrica del laser: il fascio rimarrà collimato nella distanza e il suo spot, nel punto di fuoco, sarà di dimensioni minime. I laser a diodo hanno una divergenza elevata poiché la superficie di emissione è molto piccola. Ciononostante, i laser a diodo figurano tra le tecnologie più usate nel campo dei laser per via della loro economicità rispetto ad altre tipologie di sorgenti laser, di conseguenza necessitano di “correzioni” del fascio.

Microla, sfruttando la sua esperienza con il software Zemax OpticStudio, può operare diversi tipi di correzione del fascio laser, simulando percorsi ottici e minimizzando i difetti relativi all’insorgenza di aberrazioni tramite l’utilizzo di lenti dal profilo asferico (la cui geometria varia a seconda dei punti di riferimento).

L’uso di lenti, in una tipica applicazione, può essere relativo alla distribuzione di potenza ottica del laser, permettendo la focalizzazione del fascio in un’area piccola ed evitando perdite.

Oltre all’uso di lenti, l’esperienza di Microla riguarda anche gli elementi diffrattivi i quali, sfruttando il fenomeno della diffrazione, possono generare profili complessi, come ad esempio matrici di punti, un fascio quadrato o circolare, permettendo di manipolare la distribuzione del fascio laser e ottenere un output omogeneo con distribuzione geometrica customizzata in termine di potenza.

Un'altra applicazione  del pompaggio laser riguarda l’ingresso in fibra ottica. Infatti, affinché un laser entri e si propaghi all’interno di una fibra ottica, il suo angolo di focalizzazione deve essere minore dell’apertura numerica della fibra, altrimenti vi saranno ingenti perdite ottiche. Anche le dimensioni dello spot laser nel punto di fuoco rappresentano una caratteristica fondamentale, dovendo necessariamente essere minori del nucleo della fibra ottica.

La focalizzazione del laser è essenziale anche per altri tipi di lavorazioni che non usano le fibre ottiche, come ad esempio l’ablazione e la foratura a diametro controllato.Si capisce quindi come l’esperienza di Microla può essere usata in numerosi contesti per quanto concerne la progettazione di particolari tipi di percorsi ottici.