Састав система високоенергетског влакнастог ласера

Састав система високоенергетског влакнастог ласера
1, Састав система
Снажни влакнасти ласер се састоји од четири дела: извора пумпе, комбинатора пумпе, влакна за појачање и излазне главе ласера.
1.1 Извор пумпе: Излазна снага једног ласерског чипа је само 10W~50W, а 6~50 чипова ће бити интегрисано и упаковано према потреби; Ако постоји велики број чипова, комбиновање просторног снопа и комбиновање поларизационог снопа ће се комбиновати да би се повећала снага. Снага једног извора пумпе креће се од десетина до стотина вати, а да би се постигао излаз на нивоу киловата, потребно је повезати више од 10 извора пумпе у серију (као што је Руикеов ласер који користи комбинацију 11 извора пумпе).
1.2 Комбинер пумпе: Произведен технологијом спајања влакана фузијом, више модула пумпе је оптички повезано у исто влакно.
1.3 Влакно за појачање: са дужином која често прелази 30 метара, биће намотано и фиксирано на плочи за одвођење топлоте, често користећи структуру двоструког плашта допираног итербијумом: пречник језгра од 10-20 μм, једномодни/маломодни таласовод, допиран јонима итербијума; пречник унутрашњег плашта достиже 400 μм и користи се за пренос вишемодне пумпне светлости.
1.4 Глава ласера: Одговорна је за коначни ласерски излаз и може се повезати са опремом за обраду преко стандардног интерфејса.
2, Основни принцип рада
2.1 Резонатор за оптичко појачавање: састављен од пара влакнастих Брагових решетки (ФБГ): решетка са високом рефлексијом (рефлективност > 99%) рефлектује светлост циљне таласне дужине (као што је 1080 нм) назад до влакна за појачање; решетка са излазном спрегом (рефлективност 10% ~ 50%) делимично рефлектује да би одржала осцилацију, а делимично пропушта да би формирала излаз. Светлост пумпе побуђује јоне итербијума да би произвела спонтану емисију, а фотони који задовољавају захтеве таласне дужине се више пута појачавају између решетки, што на крају формира стабилан ласерски излаз.
2.2 Избор мода обезбеђује квалитет снопа: С једне стране, ослањајући се на ограничење таласовода малог пречника језгра, дозвољен је само пренос основног мода са малим губицима; С друге стране, коришћењем високог преклапања између основног мода и медијума за појачање (јони итербијума), као и карактеристика високих губитака модова вишег реда, у комбинацији са дизајном савијања влакана ради даљег филтрирања модова вишег реда, на крају се постиже висококвалитетни излаз основног мода са M² који се приближава 1.