Techniczna ewolucja laserów z włókna o dużej mocy

Techniczna ewolucja laserów z włókna o dużej mocy

OptymalizacjaLaser światłowodowystruktura

1, konstrukcja pompy spacyjnych

Wczesne lasery światłowodowe głównie wykorzystywały wyjście pompy optycznej,laserWyjście, jego moc wyjściowa jest niska, aby szybko poprawić moc wyjściową laserów światłowodowych w krótkim czasie, istnieje większa trudność. W 1999 r. Moc wyjściowa pola badań laserowych i rozwoju światłowodowego po raz pierwszy złamała 10 000 watów, struktura lasera światłowodowego wynosi głównie zużycie optycznego dwukierunkowego pompowania, tworząc rezonator, z badaniem wydajności nachylenia lasera włóknistego, osiągniętym 58,3%.
Jednak chociaż zastosowanie technologii sprzężenia światłowodowego i technologii sprzęgania laserowego do opracowania laserów światłowodowych może skutecznie poprawić moc wyjściową laserów światłowodowych, ale jednocześnie istnieje złożoność, która nie jest sprzyjająca optycznym, aby zbudować ścieżkę optyczną, gdy laser musi zostać przeniesiony w procesie budowania ścieżki optycznej Lasery.

2, bezpośrednia struktura oscylatora i struktura MOPA

Wraz z rozwojem laserów światłowodowych, striptizerki mocy okładziny stopniowo zastępują komponenty soczewki, upraszczając etapy rozwoju laserów światłowodowych i pośrednio poprawiając wydajność konserwacji laserów włókien. Ten trend rozwojowy symbolizuje stopniową praktyczność laserów światłowodowych. Bezpośrednia struktura oscylatora i struktura MOPA to dwie najczęstsze struktury laserów światłowodowych na rynku. Bezpośrednia struktura oscylatora polega na tym, że siatka wybiera długość fali w procesie oscylacji, a następnie wysyła wybraną długość fali, podczas gdy Mopa wykorzystuje długość fali wybraną przez kratę jako światło nasienne, a światło nasion jest wzmacniane pod działaniem amplifikatora pierwszego poziomu, więc moc wyjściowa lasera włókna również zostanie ulepszona do pewnego stopnia. Przez długi czas lasery światłowodowe o strukturze MPOA były stosowane jako preferowana struktura laserów z włókna o dużej mocy. Jednak kolejne badania wykazały, że produkcja o dużej mocy w tej strukturze jest łatwa do uzyskania niestabilności rozkładu przestrzennego wewnątrz lasera światłowodowego, a na jasność lasera wyjściowego będzie miała w pewnym stopniu, co ma również bezpośredni wpływ na efekt wyjściowy o dużej mocy.

Wraz z rozwojem technologii pompowania

Długość fali pompującej wczesnego lasera z włókien domieszkowanego i itterbium wynosi zwykle 915 nm lub 975 nm, ale te dwie długości fali pompowania są pikami absorpcyjnymi jonów itterbium, więc nazywa się on pompowanie bezpośrednie, pompowanie bezpośrednie nie było szeroko stosowane z powodu utraty kwantowej. Technologia pompowania w pasm jest przedłużeniem technologii pompowania bezpośredniego, w której długość fali między długością fali pompowania a długością fali transmitowanej jest podobna, a szybkość utraty kwantowej pompowania w pasm jest mniejsza niż w przypadku bezpośredniego pompowania.

Laser światłowodowy o dużej mocyWąskie gardło rozwoju technologii

Chociaż lasery światłowodowe mają wysoką wartość zastosowania w branżach wojskowych, medycznych i innych, Chiny promowały szerokie zastosowanie laserów światłowodowych przez prawie 30 lat badań i rozwoju technologii, ale jeśli chcesz, aby lasery światłowodowe mogą wyprowadzać wyższą siłę, nadal istnieje wiele wąskich gardeł w istniejącej technologii. Na przykład, czy moc wyjściowa lasera światłowodowego może osiągnąć pojedynczy tryb 36,6 kW; Wpływ mocy pompowania na moc wyjściową lasera światłowodowego; Wpływ wpływu soczewki termicznej na moc wyjściową lasera światłowodowego.

Ponadto badania technologii o wyższej mocy mocy lasera światłowodowego powinny również wziąć pod uwagę stabilność trybu poprzecznego i efektu ciemności fotonu. Poprzez badanie jest jasne, że czynnikiem wpływu niestabilności trybu poprzecznego jest ogrzewanie błonnika, a efekt ciemnienia fotonu odnosi się głównie do tego, gdy laser światłowodowy stale wysyła setki mocy lub kilka kilowatów mocy, moc wyjściowa wykazuje tendencję szybkiego spadku, a pewny stopień ograniczenia o wysokiej mocy.

Chociaż specyficzne przyczyny efektu przyciemnienia fotonu nie zostały obecnie wyraźnie zdefiniowane, większość ludzi uważa, że ​​centrum defektów tlenu i wchłanianie transferu ładunku mogą prowadzić do wystąpienia efektu ciemnienia fotonu. W tych dwóch czynnikach zaproponowano następujące sposoby hamowania efektu ciemności fotonu. Takich jak aluminium, fosfor itp., Aby uniknąć wchłaniania transferu ładunku, a następnie testowany i zastosowany zoptymalizowany aktywny włókno, specyficznym standardem jest utrzymanie mocy 3 kW przez kilka godzin i utrzymanie wyjściowej mocy 1 kW przez 100 godzin.