Teknisk utveckling av högeffektfiberlasrar

Teknisk utveckling av högeffektfiberlasrar

Optimering avfiberlaserstrukturera

1, utrymme lätt pump struktur

Tidiga fiberlasrar använde mestadels optisk pumputgång,laseroutput, dess uteffekt är låg, för att snabbt förbättra uteffekten av fiberlasrar på kort tid är det en större svårighet. 1999 bröt uteffekten från fiberlaserforsknings- och utvecklingsfältet 10 000 watt för första gången, strukturen hos fiberlasern är huvudsakligen användningen av optisk dubbelriktad pumpning, som bildar en resonator, med undersökningen av lutningseffektiviteten hos fibern laser nådde 58,3%.
Men även om användningen av fiberpumpljus och laserkopplingsteknik för att utveckla fiberlasrar effektivt kan förbättra uteffekten av fiberlasrar, men samtidigt finns det komplexitet, vilket inte främjar den optiska linsen för att bygga den optiska vägen, när lasern väl måste flyttas i processen att bygga den optiska banan, måste den optiska banan också justeras om, vilket begränsar den breda tillämpningen av fiberlasrar med optisk pumpstruktur.

2, direkt oscillatorstruktur och MOPA-struktur

Med utvecklingen av fiberlasrar har beklädnads-power strippers gradvis ersatt linskomponenterna, vilket förenklar utvecklingsstegen för fiberlasrar och indirekt förbättrat underhållseffektiviteten för fiberlasrar. Denna utvecklingstrend symboliserar fiberlasrars gradvisa funktionalitet. Direktoscillatorstruktur och MOPA-struktur är de två vanligaste strukturerna av fiberlasrar på marknaden. Den direkta oscillatorstrukturen är att gittret väljer våglängden i svängningsprocessen och sedan matar ut den valda våglängden, medan MOPA använder våglängden som valts av gittret som fröljus, och fröljuset förstärks under verkan av den första -nivåförstärkare, så fiberlaserns uteffekt kommer också att förbättras i viss mån. Under lång tid har fiberlasrar med MPOA-struktur använts som den föredragna strukturen för högeffektfiberlasrar. Efterföljande studier har emellertid funnit att högeffektseffekten i denna struktur är lätt att leda till instabiliteten i den rumsliga fördelningen inuti fiberlasern, och utgående laserljusstyrka kommer att påverkas i viss utsträckning, vilket också har en direkt inverkan på högeffekteffekten.

Med utvecklingen av pumpteknik

Pumpningsvåglängden för den tidiga ytterbiumdopade fiberlasern är vanligtvis 915nm eller 975nm, men dessa två pumpvåglängder är absorptionstopparna för ytterbiumjoner, så det kallas direktpumpning, direkt pumpning har inte använts i stor utsträckning på grund av kvantförlusten. In-band-pumpningsteknik är en förlängning av direktpumpningsteknik, där våglängden mellan pumpvåglängden och den sändande våglängden är likartad, och kvantförlusthastigheten för in-band-pumpning är mindre än den för direkt pumpning.

Fiberlaser med hög effektflaskhals för teknikutveckling

Även om fiberlasrar har ett högt applikationsvärde inom militär, medicinsk och annan industri, har Kina främjat den breda tillämpningen av fiberlasrar genom nästan 30 år av teknisk forskning och utveckling, men om du vill göra fiberlasrar kan ge högre effekt, finns det fortfarande många flaskhalsar i den befintliga tekniken. Till exempel, huruvida uteffekten från fiberlasern kan nå 36,6KW enfibersingelmod; Inverkan av pumpkraft på fiberlaseruteffekt; Effekten av termisk linseffekt på fiberlaserns uteffekt.

Dessutom bör forskningen av högre uteffektsteknologi för fiberlaser också överväga stabiliteten i tvärläge och fotons mörkare effekt. Genom undersökning är det tydligt att påverkansfaktorn för den transversella instabiliteten är fiberuppvärmningen, och fotonförmörkningseffekten hänvisar huvudsakligen till att när fiberlasern kontinuerligt matar ut hundratals watt eller flera kilowatt effekt, kommer uteffekten att visa en snabb nedgångstrend, och det finns en viss grad av begränsning på fiberlaserns kontinuerliga höga uteffekt.

Även om de specifika orsakerna till fotonförmörkande effekt inte har definierats klart för närvarande, tror de flesta att syredefektcentrum och laddningsöverföringsabsorption kan leda till uppkomsten av fotonförmörkande effekt. På dessa två faktorer föreslås följande sätt för att hämma fotonförmörkande effekt. Såsom aluminium, fosfor, etc., för att undvika laddningsöverföringsabsorption, och sedan testas och appliceras den optimerade aktiva fibern, är den specifika standarden att bibehålla 3KW effekt i flera timmar och bibehålla 1KW effektstabil effekt i 100 timmar.