O engenheiro

O Dr. Reza Amani utiliza câmeras termográficas para medir o calor gerado na fibra de ganho de um laser de fibra, evitando assim danos ao equipamento ou ferimentos aos operadores devido a uma ruptura que pode ocorrer quando os limites de temperatura são excedidos.

Essas câmeras podem ajudar a dar instruções aos alunos durante os experimentos, melhorar a segurança dos operadores nas aplicações no local, melhorar o desempenho do equipamento, etc.

Reza Amani Project Professor Associado Centro de Attosecond Laser Science, Escola de Pós-Graduação em Ciências, Universidade de Tóquio

Monitoramento de aumentos de temperatura para evitar danos às fibras

O Dr. Reza Amani está envolvido em pesquisas que não apenas contribuem para os campos da físico-química por meio do desenvolvimento de lasers de alta potência, mas também visam uma maior cooperação com a indústria. O processamento a laser é introduzido na indústria de semicondutores, bem como em muitas outras indústrias. Ele permite o processamento de uma ampla gama de materiais e possibilita o processamento ultrafino e de alta precisão.

Em particular, os lasers de fibra nos quais o Dr. Amani está trabalhando têm alta eficiência de conversão de energia e se destacam em termos de estabilidade e confiabilidade. Além disso, como a luz fica confinada nas fibras, não necessita de sala limpa e vem chamando a atenção por suas vantagens, como controle elétrico e facilidade de manuseio.

"O núcleo da fibra óptica, que é referido como 'fibra de ganho', é dopado (adicionado) com Er (érbio) e Yb 1/3 (ítérbio). Uma saída de laser de 22 W ou mais pode ser adquirida em um único modo , mas a fibra é prontamente aquecida após a excitação. Quando a fibra atinge uma determinada temperatura, ela primeiro incha e depois estoura. Caso isso ocorra, o equipamento fica inutilizado e há riscos de lesões."

Para evitar tais riscos, é necessário medir o calor que é gerado na fibra de ganho do laser de fibra e o experimento deve ser interrompido antes que o limite de temperatura seja atingido e o plástico externo do cladding (revestimento de acrilato) seja destruído. No entanto, quando a fibra de ganho é criada, não se sabe quando ela excede o limite de temperatura. Como um meio de monitorar o aumento da temperatura, a câmera termográfica Teledyne FLIR foi introduzida.

Ganho de fibra dopada com íons Er e Yb. Essa fibra de ganho é acoplada a um laser de excitação multimodo de 976 nm para fazer um ressonador. Ele pode então oscilar com o comprimento de onda central de 1.560 nm para produzir um laser de modo único de 22 W ou mais. Esse dispositivo a laser pode ser aplicado ao processamento a laser, excitação de um laser infravermelho médio e campo de comunicação óptica, etc.

Quando a fibra de ganho é dopada com íons Er-Yb, uma luz fluorescente verde é gerada. Quanto mais forte a luz fluorescente, maior a absorção do laser de excitação e a quantidade de geração de calor se tornará maior.

Selecione o Teledyne FLIR com alta resolução e fácil análise

O Dr. Amani diz que eles tentaram fazer medições com uma câmera de imagem térmica que tinham no laboratório, mas ela tinha uma baixa contagem de pixels e, devido à resolução limitada da imagem, os valores medidos eram menores do que os reais, tornando efetivamente é inútil.

"Em meu trabalho anterior, estudei lasers de disco fino e usei uma câmera termográfica de alta contagem de pixels da FLIR. Portanto, sei muito sobre as vantagens das câmeras FLIR. A fibra é tão fina quanto 250 μm, incluindo a parte plástica externa , que é chamado de revestimento de acrilato. Sem uma certa extensão de resolução, não podemos medir temperaturas com precisão. No entanto, assumi minha posição atual há um ano e acabei de iniciar meu laboratório. Devido ao orçamento limitado, escolhi o FLIR E54 . Tem uma resolução justa e pode ser adquirido a um preço acadêmico."

Outro motivo para escolher o Teledyne FLIR foi que os dados coletados podem ser analisados ​​em um PC. "Nós importamos os dados da imagem obtidos para um PC e conduzimos uma ampla variedade de análises. É difícil julgar com precisão onde 2/3 da geração de calor ocorre apenas olhando os dados no local, mas importando os dados para um PC, nós pode analisar com mais detalhes. Isso é obviamente uma vantagem."