Teknisk utveckling av högeffektfiberlasrar

Teknisk utveckling av högeffektfiberlasrar

Optimering avfiberlaserstrukturera

1, Space Light Pump Structure

Tidiga fiberlasrar använde mestadels optisk pumputgång,laserUtgången, dess utgångseffekt är låg, för att snabbt förbättra utgångseffekten för fiberlasrar på kort tid finns det en större svårighet. 1999 bröt utgångskraften för fiberlaserforskning och utvecklingsfält 10 000 watt för första gången, strukturen för fiberlaseren är främst användningen av optisk dubbelriktad pumpning, bildande en resonator, med undersökningen av lutningseffektiviteten hos fiberlaseren nådde 58,3%.
However, although the use of fiber pump light and laser coupling technology to develop fiber lasers can effectively improve the output power of fiber lasers, but at the same time there is complexity, which is not conducive to the optical lens to build the optical path, once the laser needs to be moved in the process of building the optical path, then the optical path also needs to be re-adjusted, which limits the wide application of optical pump structure fiber lasers.

2, direkt oscillatorstruktur och MOPA -struktur

Med utvecklingen av fiberlasrar har beklädnadskraftstrippare gradvis ersatt linskomponenterna, förenklat utvecklingsstegen för fiberlasrar och indirekt förbättrar underhållseffektiviteten för fiberlasrar. Denna utvecklingstrend symboliserar den gradvisa praktiken hos fiberlasrar. Direkt oscillatorstruktur och MOPA -struktur är de två vanligaste strukturerna för fiberlasrar på marknaden. Den direkta oscillatorstrukturen är att gitteret väljer våglängden i processen med oscillation och sedan matar ut den valda våglängden, medan MOPA använder den våglängd som väljs av gitteret som fröljuset, och fröljuset är förstärkta under verkan av förstnivåförstärkaren, så att fibernas utgångseffekt kommer också att förbättras till en viss utvidgning. Under en lång tid har fiberlasrar med MPOA-struktur använts som den föredragna strukturen för högeffektfiberlasrar. Efterföljande studier har emellertid funnit att högeffekten i denna struktur är lätt att leda till instabiliteten i den rumsliga fördelningen inuti fiberlaseren, och utgångslaserens ljusstyrka kommer att påverkas i viss utsträckning, vilket också har en direkt inverkan på högeffekteffekten.

Med utvecklingen av pumptekniken

Pumpvåglängden för den tidiga Ytterbium-dopade fiberlaseren är vanligtvis 915 nm eller 975 nm, men dessa två pumpvåglängder är absorptionstopparna för ytterbiumjoner, så det kallas direkt pumpning, direkt pumpning har inte använts på grund av kvantförlust. Pumpningsteknik i band är en förlängning av direkt pumpningsteknik, där våglängden mellan pumpvåglängden och den överförande våglängden är liknande, och kvantförlusthastigheten för pumpning i band är mindre än för direkt pumpning.

Fiberlaser med hög effektteknikutvecklingsflaskhals

Även om fiberlasrar har högt tillämpningsvärde inom militära, medicinska och andra industrier, har Kina främjat den breda tillämpningen av fiberlasrar genom nästan 30 års teknikforskning och utveckling, men om du vill göra fiberlasrar kan mata ut högre kraft, finns det fortfarande många flaskhalsar i den befintliga tekniken. Till exempel, huruvida utgångseffekten hos fiberlaseren kan nå en enfiber-en-läge 36,6 kW; Påverkan av pumpkraft på fiberlaserutgångseffekt; Påverkan av termisk linseffekt på utgångseffekten hos fiberlaser.

Dessutom bör forskningen av högre effektutgångsteknologi för fiberlaser också överväga stabiliteten i tvärgående läge och fotonmörkningseffekt. Genom undersökning är det uppenbart att påverkan för instabiliteten i tvärläget är fiberuppvärmningen, och fotonmörkningseffekten hänvisar huvudsakligen till att när fiberlaseren kontinuerligt matar ut hundratals watt eller flera kilowatt effekt, kommer utgångseffekten att visa en snabb nedgångstrend och det finns en viss grad av begränsning på den kontinuerliga högeffekten av fiberlaser.

Även om de specifika orsakerna till fotonmörkningseffekt inte har definierats tydligt för närvarande, tror de flesta att syrefelcenter och laddningsöverföring kan leda till förekomsten av fotonmörkningseffekt. På dessa två faktorer föreslås följande sätt att hämma fotonmörkningseffekten. Såsom aluminium, fosfor, etc., för att undvika laddningsöverföringsabsorption, och sedan testas och appliceras den optimerade aktiva fibern och appliceras, är den specifika standarden att upprätthålla 3KW effektutgång i flera timmar och upprätthålla 1 kW effektstabil utgång i 100 timmar.