Tehnička evolucija fiber lasera velike snage

Tehnička evolucija fiber lasera velike snage

Optimizacija odvlaknasti laserstruktura

1, struktura svemirske svjetlosne pumpe

Rani laseri s vlaknima uglavnom su koristili izlaz optičke pumpe,laserizlaz, njegova izlazna snaga je niska, kako bi se brzo poboljšala izlazna snaga vlaknastih lasera u kratkom vremenskom razdoblju postoji veća poteškoća. Godine 1999. izlazna snaga optičkog lasera za istraživanje i razvoj po prvi put je premašila 10.000 vata, struktura optičkog lasera uglavnom je korištenje optičkog dvosmjernog pumpanja, formiranje rezonatora, s istraživanjem učinkovitosti nagiba vlakana. laser dosegao 58,3%.
Međutim, iako upotreba svjetlovodne pumpe s vlaknima i tehnologije spajanja lasera za razvoj vlaknastih lasera može učinkovito poboljšati izlaznu snagu svjetlovodnih lasera, ali u isto vrijeme postoji složenost koja ne pogoduje optičkoj leći za izgradnju optičke staze, jednom kada se laser treba pomaknuti u procesu izgradnje optičke staze, tada se optička staza također mora ponovno prilagoditi, što ograničava široku primjenu lasera s vlaknima strukture optičke pumpe.

2, izravna struktura oscilatora i MOPA struktura

S razvojem fiber lasera, skidači snage za obloge postupno su zamijenili komponente leće, pojednostavljujući razvojne korake fiber lasera i neizravno poboljšavajući učinkovitost održavanja fiber lasera. Ovaj trend razvoja simbolizira postupnu praktičnost fiber lasera. Struktura izravnog oscilatora i MOPA struktura dvije su najčešće strukture optičkih lasera na tržištu. Struktura izravnog oscilatora sastoji se u tome da rešetka odabire valnu duljinu u procesu osciliranja, a zatim emitira odabranu valnu duljinu, dok MOPA koristi valnu duljinu koju je odabrala rešetka kao početnu svjetlost, a početna svjetlost se pojačava pod djelovanjem prvog -razine pojačala, tako da će se i izlazna snaga fiber lasera u određenoj mjeri poboljšati. Dugo su se vremena vlaknasti laseri s MPOA strukturom koristili kao preferirana struktura za vlaknaste lasere velike snage. Međutim, naknadne studije su otkrile da je izlaz velike snage u ovoj strukturi lako dovesti do nestabilnosti prostorne distribucije unutar fiber lasera, a svjetlina izlaznog lasera će biti pogođena do određene mjere, što također ima izravan utjecaj na izlazni učinak velike snage.

S razvojem crpne tehnologije

Valna duljina pumpanja ranog lasera s vlaknima dopiranim iterbijem obično je 915 nm ili 975 nm, ali ove dvije valne duljine pumpanja su vrhovi apsorpcije iterbijevih iona, pa se to naziva izravnim pumpanjem, izravno pumpanje nije naširoko korišteno zbog kvantnog gubitka. Tehnologija unutarpojasnog pumpanja je proširenje tehnologije izravnog pumpanja, u kojoj je valna duljina između valne duljine pumpanja i valne duljine odašiljanja slična, a kvantna stopa gubitka kod unutarpojasnog pumpanja je manja od one kod izravnog pumpanja.

Fiber laser velike snageusko grlo razvoja tehnologije

Iako vlaknasti laseri imaju visoku vrijednost primjene u vojnoj, medicinskoj i drugim industrijama, Kina je promicala široku primjenu optičkih lasera kroz gotovo 30 godina tehnološkog istraživanja i razvoja, ali ako želite da vlaknasti laseri mogu proizvesti veću snagu, još uvijek postoje mnoga uska grla u postojećoj tehnologiji. Na primjer, može li izlazna snaga vlaknastog lasera doseći 36,6 KW s jednim vlaknom i jednim modom; Utjecaj snage pumpanja na izlaznu snagu svjetlovodnog lasera; Utjecaj učinka toplinske leće na izlaznu snagu svjetlovodnog lasera.

Osim toga, istraživanje tehnologije veće izlazne snage optičkog lasera također treba uzeti u obzir stabilnost transverzalnog moda i učinak zatamnjenja fotona. Istraživanjem je jasno da je čimbenik utjecaja na nestabilnost transverzalnog moda zagrijavanje vlakana, a učinak zatamnjenja fotona uglavnom se odnosi na to da kada vlaknasti laser kontinuirano emitira stotine vata ili nekoliko kilovata snage, izlazna snaga će pokazati trend brzog opadanja, a postoji i određeni stupanj ograničenja kontinuirane velike izlazne snage optičkog lasera.

Iako specifični uzroci efekta zatamnjenja fotona trenutačno nisu jasno definirani, većina ljudi vjeruje da centar defekta kisika i apsorpcija prijenosa naboja mogu dovesti do pojave efekta zatamnjenja fotona. Na temelju ova dva čimbenika, predlažu se sljedeći načini za inhibiciju efekta zatamnjenja fotona. Kao što je aluminij, fosfor itd., kako bi se izbjegla apsorpcija prijenosa naboja, a zatim se testira i primjenjuje optimizirano aktivno vlakno, specifični standard je održavanje izlazne snage od 3 KW nekoliko sati i održavanje stabilne izlazne snage od 1 KW tijekom 100 sati.