Техническа еволюция на високомощните оптични лазери

Техническа еволюция на високомощните оптични лазери

Оптимизация нафибролазерструктура

1, структура на помпата за космическа светлина

Ранните оптични лазери използват предимно оптичен изход на помпата,лазермощност, изходната му мощност е ниска, за да се подобри бързо изходната мощност на фибролазерите за кратък период от време, има по-голяма трудност.През 1999 г. изходната мощност на полето за изследване и развитие на влакнестия лазер надхвърли 10 000 вата за първи път, структурата на влакнестия лазер е основно използването на оптично двупосочно изпомпване, образуващо резонатор, с изследване на ефективността на наклона на влакното лазер достигна 58,3%.
Въпреки това, въпреки че използването на светлина от влакнеста помпа и лазерна технология за свързване за разработване на влакнести лазери може ефективно да подобри изходната мощност на влакнестите лазери, но в същото време има сложност, която не е благоприятна за оптичните лещи за изграждане на оптичния път, след като лазерът трябва да бъде преместен в процеса на изграждане на оптичната пътека, тогава оптичната пътека също трябва да бъде пренастроена, което ограничава широкото приложение на влакнести лазери с оптична помпа.

2, структура на директен осцилатор и MOPA структура

С развитието на влакнестите лазери, стрипперите за облицовка постепенно замениха компонентите на лещите, опростявайки етапите на разработка на влакнестите лазери и индиректно подобрявайки ефективността на поддръжката на влакнестите лазери.Тази тенденция на развитие символизира постепенната практичност на фибролазерите.Директната осцилаторна структура и MOPA структурата са двете най-често срещани структури на оптични лазери на пазара.Структурата на директния осцилатор е, че решетката избира дължината на вълната в процеса на трептене и след това извежда избраната дължина на вълната, докато MOPA използва дължината на вълната, избрана от решетката, като зародишна светлина, а зародишната светлина се усилва под действието на първата -усилвател на ниво, така че изходната мощност на фибролазера също ще бъде подобрена до известна степен.За дълъг период от време влакнестите лазери с MPOA структура са били използвани като предпочитана структура за високомощни влакнести лазери.Въпреки това последващи проучвания установиха, че изходната мощност с висока мощност в тази структура е лесно да доведе до нестабилност на пространственото разпределение във влакнестия лазер и яркостта на изходния лазер ще бъде засегната до известна степен, което също има пряко въздействие върху ефекта на изхода на висока мощност.

С развитието на помпената технология

Дължината на вълната на изпомпване на ранния влакнест лазер с добавка на итербий обикновено е 915 nm или 975 nm, но тези две дължини на вълната на изпомпване са пиковете на абсорбция на итербиевите йони, така че се нарича директно изпомпване, директното изпомпване не се използва широко поради квантовата загуба.Технологията за вътрешнолентово изпомпване е разширение на технологията за директно изпомпване, при която дължината на вълната между дължината на вълната на изпомпване и дължината на вълната на предаване е подобна, а скоростта на квантовата загуба при вътрешнолентовото изпомпване е по-малка от тази на директното изпомпване.

Високомощен оптичен лазертясно място в развитието на технологиите

Въпреки че влакнестите лазери имат висока стойност на приложение във военната, медицинската и други индустрии, Китай насърчава широкото приложение на влакнести лазери чрез почти 30 години технологични изследвания и разработки, но ако искате да накарате влакнестите лазери да могат да извеждат по-висока мощност, все още има много тесни места в съществуващата технология.Например, дали изходната мощност на влакнестия лазер може да достигне 36,6KW с единичен режим на влакно;Влиянието на изпомпващата мощност върху изходната мощност на влакнестия лазер;Влиянието на ефекта на термичната леща върху изходната мощност на фибролазера.

В допълнение, изследването на технологията за по-висока изходна мощност на фибролазера трябва също да вземе предвид стабилността на напречния режим и ефекта на потъмняване на фотоните.Чрез изследване става ясно, че факторът на влияние на нестабилността на напречния режим е нагряването на влакното, а ефектът на потъмняване на фотоните се отнася главно до това, че когато влакнестият лазер непрекъснато извежда стотици вата или няколко киловата мощност, изходната мощност ще покаже a тенденция на бърз спад и има известна степен на ограничение на непрекъснатата висока мощност на оптичния лазер.

Въпреки че конкретните причини за ефекта на фотонно потъмняване не са ясно дефинирани в момента, повечето хора вярват, че кислородният дефектен център и абсорбцията на пренос на заряд могат да доведат до появата на ефект на фотонно потъмняване.Въз основа на тези два фактора се предлагат следните начини за инхибиране на ефекта на потъмняване на фотоните.Като алуминий, фосфор и т.н., за да се избегне абсорбцията на пренос на заряд, след което оптимизираното активно влакно се тества и прилага, специфичният стандарт е да се поддържа 3KW изходна мощност за няколко часа и да се поддържа 1KW стабилна мощност за 100 часа.