Teknisk utvikling av fiberlasere med høy effekt

Teknisk utvikling av fiberlasere med høy effekt

Optimalisering avfiber laserstruktur

1, plass lys pumpe struktur

Tidlige fiberlasere brukte for det meste optisk pumpeutgang,laserUtgangseffekten er lav, for raskt å forbedre utgangseffekten til fiberlasere på kort tid er det større problemer. I 1999 brøt utgangseffekten til fiberlaserforsknings- og utviklingsfeltet 10 000 watt for første gang, strukturen til fiberlaseren er hovedsakelig bruk av optisk toveis pumping, som danner en resonator, med undersøkelse av hellingseffektiviteten til fiberen laser nådde 58,3%.
Men selv om bruken av fiberpumpelys og laserkoblingsteknologi for å utvikle fiberlasere effektivt kan forbedre utgangseffekten til fiberlasere, men samtidig er det kompleksitet, som ikke bidrar til at den optiske linsen bygger den optiske banen, Når laseren må flyttes i prosessen med å bygge den optiske banen, må den optiske banen også justeres på nytt, noe som begrenser den brede anvendelsen av fiberlasere med optisk pumpestruktur.

2, direkte oscillatorstruktur og MOPA-struktur

Med utviklingen av fiberlasere har kledningskraftstripere gradvis erstattet linsekomponentene, noe som forenkler utviklingstrinnene til fiberlasere og indirekte forbedret vedlikeholdseffektiviteten til fiberlasere. Denne utviklingstrenden symboliserer den gradvise praktiske funksjonen til fiberlasere. Direkte oscillatorstruktur og MOPA-struktur er de to vanligste strukturene av fiberlasere på markedet. Den direkte oscillatorstrukturen er at gitteret velger bølgelengden i prosessen med oscillasjon, og deretter sender ut den valgte bølgelengden, mens MOPA bruker bølgelengden valgt av gitteret som frølyset, og frølyset forsterkes under påvirkning av den første -nivåforsterker, så utgangseffekten til fiberlaseren vil også bli forbedret til en viss grad. I lang tid har fiberlasere med MPOA-struktur blitt brukt som den foretrukne strukturen for fiberlasere med høy effekt. Imidlertid har påfølgende studier funnet at høyeffektutgangen i denne strukturen lett kan føre til ustabilitet i romfordelingen inne i fiberlaseren, og utgangslaserens lysstyrke vil bli påvirket til en viss grad, noe som også har en direkte innvirkning på høyeffekteffekten.

Med utviklingen av pumpeteknologi

Pumpebølgelengden til den tidlige ytterbium-dopte fiberlaseren er vanligvis 915nm eller 975nm, men disse to pumpebølgelengdene er absorpsjonstoppene til ytterbiumioner, så det kalles direkte pumping, direkte pumping har ikke blitt mye brukt på grunn av kvantetapet. In-band pumpeteknologi er en utvidelse av direkte pumpeteknologi, der bølgelengden mellom pumpebølgelengden og den overførende bølgelengden er lik, og kvantetapsraten for in-band pumping er mindre enn for direkte pumping.

Fiberlaser med høy effektflaskehals for teknologiutvikling

Selv om fiberlasere har høy bruksverdi i militære, medisinske og andre næringer, har Kina fremmet den brede anvendelsen av fiberlasere gjennom nesten 30 år med teknologisk forskning og utvikling, men hvis du ønsker å få fiberlasere til å gi høyere kraft, er det fortsatt mange flaskehalser i eksisterende teknologi. For eksempel, om utgangseffekten til fiberlaseren kan nå en enkeltfiber enkeltmodus på 36,6KW; Påvirkningen av pumpekraft på fiberlaserutgangseffekt; Påvirkningen av termisk linseeffekt på utgangseffekten til fiberlaser.

I tillegg bør forskningen av høyere utgangsteknologi for fiberlaser også vurdere stabiliteten til tverrmodus og fotonformørkingseffekt. Gjennom undersøkelser er det klart at påvirkningsfaktoren til ustabiliteten i tverrmodus er fiberoppvarmingen, og fotonformørkingseffekten refererer hovedsakelig til at når fiberlaseren kontinuerlig gir ut hundrevis av watt eller flere kilowatt kraft, vil utgangseffekten vise en rask nedgangstrend, og det er en viss grad av begrensning på den kontinuerlige høyeffekten til fiberlaseren.

Selv om de spesifikke årsakene til fotonformørkingseffekten ikke er klart definert for øyeblikket, tror de fleste at oksygendefektsenter og ladningsoverføringsabsorpsjon kan føre til forekomsten av fotonformørkende effekt. På disse to faktorene er følgende måter foreslått for å hemme fotonformørkingseffekt. For eksempel aluminium, fosfor, etc., for å unngå ladningsoverføringsabsorpsjon, og deretter den optimaliserte aktive fiberen testes og brukes, er den spesifikke standarden å opprettholde 3KW effekt i flere timer og opprettholde 1KW kraftstabil effekt i 100 timer.