Teknisk utvikling av lasere med høy effekt fiber

Teknisk utvikling av lasere med høy effekt fiber

Optimalisering avFiberlaserstruktur

1, romlys pumpestruktur

Tidlige fiberlasere brukte stort sett optisk pumpeutgang,laserUtgangen, utgangseffekten er lav, for raskt å forbedre utgangseffekten til fiberlasere på kort tid er det større vanskeligheter. I 1999 brøt utgangskraften til fiberlaserforskning og utviklingsfelt 10.000 watt for første gang, strukturen til fiberlaseren er hovedsakelig bruken av optisk toveispumping, og dannet en resonator, med undersøkelsen av skråningseffektiviteten til fiberlaseren nådd 58,3%.
Selv om bruk av fiberpumpelys og laserkoblingsteknologi for å utvikle fiberlasere effektivt kan forbedre utgangseffekten til fiberlasere, men samtidig er det kompleksitet, noe som ikke bidrar til den optiske objektivet for å bygge den optiske banen, når lasen må være å bli flyttet.

2, direkte oscillatorstruktur og MOPA -struktur

Med utviklingen av fiberlasere har kledningskraftstrippere gradvis erstattet linsekomponentene, forenklet utviklingstrinnene til fiberlasere og indirekte forbedret vedlikeholdseffektiviteten til fiberlasere. Denne utviklingstrenden symboliserer den gradvise praktiske fiberlasere. Direkte oscillatorstruktur og MOPA -struktur er de to vanligste strukturene av fiberlasere på markedet. Den direkte oscillatorstrukturen er at ristet velger bølgelengden i prosessen med svingning, og deretter sender ut den valgte bølgelengden, mens MOPA bruker bølgelengden valgt av gitteret som frøklys, og frøklyset forsterkes under virkningen av første nivå-forsterkeren. I lang tid har fiberlasere med MPOA-struktur blitt brukt som den foretrukne strukturen for fiberslasere med høy effekt. Imidlertid har påfølgende studier funnet at den høye effektutgangen i denne strukturen er lett å føre til ustabiliteten til den romlige distribusjonen inne i fiberlaseren, og utgangslaserlysstyrken vil bli påvirket til en viss grad, noe som også har en direkte innvirkning på den høye strømnedgangseffekten.

Med utvikling av pumpedeknologi

Den pumpe bølgelengden til den tidlige Ytterbium-dopede fiberlaseren er vanligvis 915nm eller 975nm, men disse to pumpende bølgelengdene er absorpsjonstoppene til Ytterbiumioner, så det kalles direkte pumping, direkte pumping har ikke blitt mye brukt på grunn av kvantetapet. Pumpteknologi i bånd er en forlengelse av direkte pumpingsteknologi, der bølgelengden mellom pumpende bølgelengde og overføring av bølgelengden er lik, og kvantetapshastigheten for pumping i båndet er mindre enn for direkte pumping.

Laser med høy kraftfiberFlaskehals for teknologiutvikling

Selv om fiberlasere har høy anvendelsesverdi i militære, medisinske og andre bransjer, har Kina fremmet den brede anvendelsen av fiberlasere gjennom nesten 30 års teknologiforskning og utvikling, men hvis du vil lage fiberlasere kan sende ut høyere kraft, er det fortsatt mange flaskehalser i den eksisterende teknologien. For eksempel om utgangseffekten til fiberlaseren kan nå en en-fiber-en-modus 36,6kW; Påvirkning av pumpekraft på fiberlaserutgangseffekten; Påvirkningen av termisk linseeffekt på utgangseffekten til fiberlaser.

I tillegg bør forskningen av høyere effektutgangsteknologi for fiberlaser også vurdere stabiliteten i tverrmodus og foton mørkere effekt. Gjennom undersøkelse er det klart at påvirkningsfaktoren for tverrgående modus ustabilitet er fiberoppvarmingen, og fotonens mørkere effekt refererer hovedsakelig til den når fiberlaseren kontinuerlig gir hundrevis av watt eller flere kilowatt med kraft, utgangskraften vil vise en rask nedgangstrend, og det er en viss grad av begrensning på den kontinuerlige høykraften av den fiberen som er en viss grad.

Selv om de spesifikke årsakene til mørkningseffekt ikke har blitt definert klart, tror de fleste at oksygendefektsenteret og ladningsoverføringsabsorpsjonen kan føre til forekomst av mørkere effekt. På disse to faktorene foreslås følgende måter å hemme mørkere effekt. Slik som aluminium, fosfor osv., For å unngå absorpsjon av ladningsoverføring, og deretter den optimaliserte aktive fiberen testes og brukes, er den spesifikke standarden å opprettholde 3kW effektutgang i flere timer og opprettholde 1 kW strømstabil utgang i 100 timer.