Техничка еволуција влакнастих ласера ​​велике снаге

Техничка еволуција влакнастих ласера ​​велике снаге

Оптимизацијафибер ласерструктура

1, структура свемирске светлосне пумпе

Рани ласери са влакнима су углавном користили излаз оптичке пумпе,ласеризлаз, његова излазна снага је мала, како би се брзо побољшала излазна снага ласера ​​са влакнима у кратком временском периоду постоји већа потешкоћа. Године 1999, излазна снага поља за истраживање и развој ласера ​​са влакнима по први пут је пробила 10.000 вати, структура ласера ​​са влакнима је углавном употреба оптичког двосмерног пумпања, формирајући резонатор, уз истраживање ефикасности нагиба влакна ласер достигао 58,3%.
Међутим, иако употреба светлости влакнасте пумпе и технологије спајања ласера ​​за развој ласера ​​са влакнима може ефикасно побољшати излазну снагу ласера ​​са влакнима, али у исто време постоји сложеност, која не погодује оптичком сочиву да изгради оптичку путању, једном када ласер треба да се помери у процесу изградње оптичке путање, онда је потребно и оптичку путању поново подесити, што ограничава широку примену оптичких ласера ​​са структуром пумпе.

2, структура директног осцилатора и МОПА структура

Са развојем ласера ​​са влакнима, уређаји за скидање снаге омотача постепено су заменили компоненте сочива, поједностављујући развојне кораке фибер ласера ​​и индиректно побољшавајући ефикасност одржавања фибер ласера. Овај развојни тренд симболизује постепену практичност фибер ласера. Структура директног осцилатора и МОПА структура су две најчешће структуре фибер ласера ​​на тржишту. Структура директног осцилатора је да решетка бира таласну дужину у процесу осциловања, а затим емитује изабрану таласну дужину, док МОПА користи таласну дужину одабрану решетком као семенску светлост, а светлост семена се појачава под дејством прве -појачивач нивоа, тако да ће и излазна снага фибер ласера ​​такође бити побољшана у одређеној мери. Већ дуже време, ласери са влакнима са МПОА структуром су коришћени као пожељна структура за ласере са влакнима велике снаге. Међутим, накнадне студије су откриле да је излаз велике снаге у овој структури лако довести до нестабилности просторне дистрибуције унутар ласера ​​са влакнима, а излазна светлост ласера ​​ће бити погођена у одређеној мери, што такође има директан утицај на излазном ефекту велике снаге.

Са развојем технологије пумпања

Таласна дужина пумпања раног ласера ​​са влакнима допираног итербијумом је обично 915 нм или 975 нм, али ове две таласне дужине пумпања су апсорпциони врхови итербијумових јона, па се назива директно пумпање, директно пумпање се није широко користило због квантног губитка. Технологија унутарпојасног пумпања је проширење технологије директног пумпања, у којој је таласна дужина између таласне дужине пумпања и таласне дужине одашиљања слична, а стопа квантног губитка пумпања у опсегу је мања од оне код директног пумпања.

Ласер са влакнима велике снагеуско грло развоја технологије

Иако влакнасти ласери имају високу примену у војној, медицинској и другим индустријама, Кина је промовисала широку примену ласера ​​са влакнима кроз скоро 30 година технолошког истраживања и развоја, али ако желите да оптички ласери могу да произведу већу снагу, још увек постоје многа уска грла у постојећој технологији. На пример, да ли излазна снага ласера ​​са влакнима може да достигне једномодну снагу од 36,6КВ; Утицај снаге пумпе на излазну снагу фибер ласера; Утицај ефекта термичког сочива на излазну снагу фибер ласера.

Поред тога, истраживање технологије веће излазне снаге фибер ласера ​​такође треба да узме у обзир стабилност попречног мода и ефекат затамњења фотона. Кроз истраживање је јасно да је фактор утицаја нестабилности попречног мода загревање влакана, а ефекат затамњења фотона се углавном односи на то да када ласер са влакнима континуирано производи стотине вати или неколико киловата снаге, излазна снага ће показати тренд брзог опадања, и постоји одређени степен ограничења за континуирану излазну снагу ласера ​​са влакнима.

Иако специфични узроци ефекта замрачења фотона тренутно нису јасно дефинисани, већина људи верује да центар дефекта кисеоника и апсорпција преноса наелектрисања могу довести до појаве ефекта замрачења фотона. На ова два фактора, предложени су следећи начини за инхибирање ефекта затамњења фотона. Као што су алуминијум, фосфор, итд., Како би се избегла апсорпција преноса наелектрисања, а затим се тестира и примењује оптимизовано активно влакно, специфични стандард је одржавање излазне снаге од 3КВ неколико сати и одржавање стабилне снаге од 1КВ током 100 сати.