Тэхнічная эвалюцыя валаконных лазераў высокай магутнасці

Тэхнічная эвалюцыя валаконных лазераў высокай магутнасці

Аптымізацыявалаконны лазерструктура

1, структура касмічнага святла помпы

Раннія валаконныя лазеры ў асноўным выкарыстоўвалі выхад аптычнай накачкі,лазервыхад, яго выхадная магутнасць нізкая, для таго, каб хутка палепшыць выходную магутнасць валаконных лазераў за кароткі прамежак часу існуе большая цяжкасць.У 1999 годзе магутнасць валаконнага лазера для даследаванняў і распрацовак упершыню перавысіла 10 000 Вт, структура валаконнага лазера ў асноўным заключаецца ў выкарыстанні аптычнай двухнакіраванай накачкі, утвараючы рэзанатар, з даследаваннем эфектыўнасці нахілу валакна. лазер дасягнуў 58,3%.
Тым не менш, хоць выкарыстанне святла валаконнай накачкі і тэхналогіі спалучэння лазера для распрацоўкі валаконных лазераў можа эфектыўна палепшыць выхадную магутнасць валаконных лазераў, але ў той жа час існуе складанасць, якая не спрыяе аптычнай лінзе для пабудовы аптычнага шляху, як толькі лазер неабходна перамясціць у працэсе пабудовы аптычнага шляху, то аптычны шлях таксама трэба адрэгуляваць, што абмяжоўвае шырокае прымяненне валаконных лазераў з аптычнай структурай накачкі.

2, структура прамога асцылятара і структура MOPA

З развіццём валаконных лазераў здымнікі магутнасці абалонкі паступова замянілі кампаненты лінзаў, што спрасціла этапы распрацоўкі валаконных лазераў і ўскосна палепшыла эфектыўнасць абслугоўвання валаконных лазераў.Гэтая тэндэнцыя развіцця сімвалізуе паступовую практычнасць валаконных лазераў.Структура прамога асцылятара і структура MOPA - дзве найбольш распаўсюджаныя структуры валаконных лазераў на рынку.Структура прамога асцылятара заключаецца ў тым, што рашотка выбірае даўжыню хвалі ў працэсе ваганняў, а затым выдае выбраную даўжыню хвалі, у той час як MOPA выкарыстоўвае даўжыню хвалі, выбраную рашоткай, у якасці пачатковага святла, і пачатковае святло ўзмацняецца пад дзеяннем першага -узроўню ўзмацняльніка, таму выхадная магутнасць валаконнага лазера таксама будзе ў пэўнай ступені палепшана.На працягу доўгага перыяду часу валаконныя лазеры са структурай MPOA выкарыстоўваліся ў якасці пераважнай структуры для валаконных лазераў высокай магутнасці.Аднак наступныя даследаванні выявілі, што выхад высокай магутнасці ў гэтай структуры лёгка прывесці да нестабільнасці прасторавага размеркавання ўнутры валаконнага лазера, і яркасць выхаднога лазера будзе закранута ў пэўнай ступені, што таксама мае непасрэдны ўплыў на эфект выхаду высокай магутнасці.

З развіццём помпавай тэхнікі

Даўжыня хвалі накачкі ранняга валаконнага лазера з легіраванай ітэрбіем звычайна складае 915 нм або 975 нм, але гэтыя дзве даўжыні хвалі накачкі з'яўляюцца пікамі паглынання іёнаў ітэрбія, таму гэта называецца прамой напампоўкай, прамая накачка не выкарыстоўваецца шырока з-за квантавых страт.Тэхналогія ўнутрыпалоснай накачкі з'яўляецца пашырэннем тэхналогіі прамой накачкі, у якой даўжыня хвалі паміж даўжынёй хвалі накачкі і даўжынёй хвалі перадачы падобная, а каэфіцыент квантавых страт унутрыпалоснай накачкі меншы, чым у прамой накачкі.

Валаконны лазер высокай магутнасцівузкае месца развіцця тэхналогій

Хаця валаконныя лазеры маюць высокую прымяненне ў ваеннай, медыцынскай і іншых галінах прамысловасці, Кітай спрыяў шырокаму прымяненню валаконных лазераў праз амаль 30 гадоў даследаванняў і распрацовак тэхналогій, але калі вы хочаце, каб валаконныя лазеры маглі выдаваць больш высокую магутнасць, усё яшчэ ёсць шмат вузкіх месцаў у існуючай тэхналогіі.Напрыклад, ці можа выходная магутнасць валаконнага лазера дасягаць 36,6 КВт у адным валакне і одномодовому;Уплыў магутнасці накачкі на выхадную магутнасць валаконнага лазера;Уплыў эфекту тэрмалінзы на выхадную магутнасць валаконнага лазера.

Акрамя таго, пры даследаванні тэхналогіі больш высокай магутнасці валаконнага лазера варта ўлічваць стабільнасць папярочнай моды і эфект пацямнення фатонаў.У ходзе даследавання ясна, што фактарам уплыву нестабільнасці папярочнай моды з'яўляецца нагрэў валакна, а эфект пацямнення фатонаў у асноўным адносіцца да таго, што калі валаконны лазер бесперапынна выдае сотні ват або некалькі кілават магутнасці, выхадная магутнасць будзе паказваць тэндэнцыя хуткага зніжэння, і існуе пэўная ступень абмежавання бесперапыннай высокай магутнасці валаконнага лазера.

Хаця канкрэтныя прычыны эфекту пацямнення фатонаў у цяперашні час дакладна не вызначаны, большасць людзей лічыць, што цэнтр дэфекту кіслароду і паглынанне перадачы зарада могуць прывесці да эфекту пацямнення фатонаў.У сувязі з гэтымі двума фактарамі прапанаваны наступныя спосабы інгібіравання эфекту пацямнення фатонаў.Такія, як алюміній, фосфар і г.д., каб пазбегнуць паглынання перадачы зарада, а затым тэстуецца і прымяняецца аптымізаванае актыўнае валакно. Спецыфічны стандарт заключаецца ў падтрыманні выходнай магутнасці 3 кВт на працягу некалькіх гадзін і падтрыманні стабільнай магутнасці 1 кВт на працягу 100 гадзін.