Teknisk udvikling af fiberlasere med høj effekt

Teknisk udvikling af fiberlasere med høj effekt

Optimering affiber laserstruktur

1, rum lys pumpe struktur

Tidlige fiberlasere brugte for det meste optisk pumpeoutput,laseroutput, dens udgangseffekt er lav, for hurtigt at forbedre udgangseffekten af ​​fiberlasere på kort tid er der større vanskeligheder. I 1999 brød udgangseffekten fra fiberlaserforsknings- og udviklingsfeltet 10.000 watt for første gang, strukturen af ​​fiberlaseren er hovedsageligt brugen af ​​optisk tovejspumpning, der danner en resonator, med undersøgelse af fiberens hældningseffektivitet laser nåede 58,3%.
Men selv om brugen af ​​fiberpumpelys og laserkoblingsteknologi til at udvikle fiberlasere effektivt kan forbedre udgangseffekten af ​​fiberlasere, men samtidig er der kompleksitet, som ikke er befordrende for den optiske linse til at bygge den optiske vej, når først laseren skal flyttes i processen med at bygge den optiske vej, så skal den optiske vej også justeres igen, hvilket begrænser den brede anvendelse af fiberlasere med optisk pumpestruktur.

2, direkte oscillator struktur og MOPA struktur

Med udviklingen af ​​fiberlasere har beklædnings-power strippere gradvist erstattet linsekomponenterne, hvilket forenkler udviklingstrinene for fiberlasere og indirekte forbedret vedligeholdelseseffektiviteten af ​​fiberlasere. Denne udviklingstendens symboliserer den gradvise praktiske funktion af fiberlasere. Direkte oscillatorstruktur og MOPA-struktur er de to mest almindelige strukturer af fiberlasere på markedet. Den direkte oscillatorstruktur er, at gitteret vælger bølgelængden i oscillationsprocessen og derefter udsender den valgte bølgelængde, mens MOPA bruger bølgelængden valgt af gitteret som frølyset, og frølyset forstærkes under påvirkning af den første -level forstærker, så fiberlaserens udgangseffekt vil også blive forbedret til en vis grad. I en længere periode har fiberlasere med MPOA-struktur været brugt som den foretrukne struktur til højeffektfiberlasere. Efterfølgende undersøgelser har dog fundet ud af, at den høje effektudgang i denne struktur let kan føre til ustabiliteten af ​​den rumlige fordeling inde i fiberlaseren, og udgangslaserens lysstyrke vil blive påvirket til en vis grad, hvilket også har en direkte indvirkning på højeffekteffekten.

Med udviklingen af ​​pumpeteknologi

Pumpebølgelængden af ​​den tidlige ytterbium-doterede fiberlaser er normalt 915nm eller 975nm, men disse to pumpebølgelængder er absorptionstoppene for ytterbiumioner, så det kaldes direkte pumpning, direkte pumpning er ikke blevet brugt meget på grund af kvantetabet. In-band pumpeteknologi er en udvidelse af direkte pumpeteknologi, hvor bølgelængden mellem pumpebølgelængden og den transmitterende bølgelængde er ens, og kvantetabshastigheden for in-band pumpning er mindre end den for direkte pumpning.

Fiberlaser med høj effektteknologiudvikling flaskehals

Selvom fiberlasere har høj anvendelsesværdi i militære, medicinske og andre industrier, har Kina fremmet den brede anvendelse af fiberlasere gennem næsten 30 års teknologisk forskning og udvikling, men hvis du ønsker at få fiberlasere til at udsende højere effekt, er der stadig mange flaskehalse i den eksisterende teknologi. For eksempel, om udgangseffekten af ​​fiberlaseren kan nå en enkelt-fiber single-mode 36,6KW; Påvirkningen af ​​pumpekraft på fiberlaserudgangseffekt; Påvirkningen af ​​termisk linseeffekt på udgangseffekten af ​​fiberlaser.

Derudover bør forskningen i fiberlaserteknologi med højere udgangseffekt også overveje stabiliteten af ​​tværgående tilstand og fotonformørkende effekt. Gennem undersøgelse er det klart, at indflydelsesfaktoren for den tværgående tilstandsustabilitet er fiberopvarmningen, og fotonformørkelseseffekten refererer hovedsageligt til, at når fiberlaseren kontinuerligt udsender hundredvis af watt eller flere kilowatt effekt, vil udgangseffekten vise en hurtig nedgangstendens, og der er en vis grad af begrænsning på fiberlaserens kontinuerlige høje udgangseffekt.

Selvom de specifikke årsager til fotonformørkende effekt ikke er klart defineret på nuværende tidspunkt, tror de fleste, at iltdefektcenter og ladningsoverførselsabsorption kan føre til forekomsten af ​​fotonformørkende effekt. På disse to faktorer foreslås følgende måder til at hæmme fotonformørkende effekt. Såsom aluminium, fosfor osv., For at undgå ladningsoverførselsabsorption, og derefter testes og påføres den optimerede aktive fiber, er den specifikke standard at opretholde 3KW effekt i flere timer og opretholde 1KW effektstabil produktion i 100 timer.