Évolution technique des lasers à fibre haute puissance

Évolution technique des lasers à fibre haute puissance

Optimisation delaser en fibrestructure

1, Structure de la pompe à lumière spatiale

Les lasers à fibres précoces ont principalement utilisé la sortie de la pompe optique,laserSortie, sa puissance de sortie est faible, afin d'améliorer rapidement la puissance de sortie des lasers en fibre en peu de temps, il y a une plus grande difficulté. En 1999, la puissance de sortie du champ de recherche et de développement au laser des fibres a brisé 10 000 watts pour la première fois, la structure du laser en fibre est principalement l'utilisation du pompage bidirectionnel optique, formant un résonateur, avec l'étude de l'efficacité de la pente du laser en fibre a atteint 58,3%.
Cependant, bien que l'utilisation de la lumière de la lumière et de la technologie de couplage laser de la pompe à fibre pour développer des lasers en fibre puisse améliorer efficacement la puissance de sortie des lasers en fibre, mais en même temps, il y a une complexité, qui n'est pas propice à la lentille optique pour construire le chemin optique, une fois que le laser doit être déplacé dans le processus de construction de la voie optique, puis la structure optique doit également être réadaptée, ce qui limite le chemin optique, puis la structure optique pour être réadaptée, ce qui limite le chemin optique, puis la structure optique doit également être réadaptée, ce qui limite le chemin optique, puis la structure optique pour être réadaptée, ce qui limite le trajet optique pour être réadapté, qui limite également la structure optique, la structure optique doit également être réadaptée, ce qui limite le chemin optique, puis la structure optique, il faut également être réadapté, lasers.

2, structure directe de l'oscillateur et structure MOPA

Avec le développement de lasers en fibre, les strip-teaseuses de puissance de revêtement ont progressivement remplacé les composants de l'objectif, simplifiant les étapes de développement des lasers en fibre et améliorant indirectement l'efficacité de maintenance des lasers de fibres. Cette tendance de développement symbolise la praticité progressive des lasers de fibres. La structure directe de l'oscillateur et la structure MOPA sont les deux structures les plus courantes de lasers de fibres sur le marché. La structure de l'oscillateur direct est que le réseau sélectionne la longueur d'onde dans le processus d'oscillation, puis produit la longueur d'onde sélectionnée, tandis que MOPA utilise la longueur d'onde sélectionnée par le réseau comme lumière de graine, et la lumière de graine est amplifiée sous l'action de l'amplificateur de premier niveau. Pendant une longue période, les lasers de fibres avec structure MPOA ont été utilisés comme structure préférée pour les lasers à fibre haute puissance. Cependant, des études ultérieures ont montré que la sortie de haute puissance dans cette structure est facile à conduire à l'instabilité de la distribution spatiale à l'intérieur du laser en fibre, et la luminosité du laser de sortie sera affectée dans une certaine mesure, qui a également un impact direct sur l'effet de sortie de haute puissance.

Avec le développement de la technologie de pompage

La longueur d'onde de pompage du laser à fibre dopé au premier ytterbium est généralement de 915 nm ou 975 nm, mais ces deux longueurs d'onde de pompage sont les pics d'absorption des ions ytterbium, donc on l'appelle le pompage direct, le pompage direct n'a pas été largement utilisé en raison de la perte de quantum. La technologie de pompage dans la bande est une extension de la technologie de pompage direct, dans laquelle la longueur d'onde entre la longueur d'onde de pompage et la longueur d'onde de transmission est similaire, et le taux de perte quantique du pompage dans la bande est plus petit que celui du pompage direct.

Laser à fibre haute puissancegoulot d'étranglement du développement de la technologie

Bien que les lasers de fibres aient une valeur d'application élevée dans les industries militaires, médicales et autres, la Chine a promu la large application des lasers de fibres à travers près de 30 ans de recherche et de développement technologiques, mais si vous voulez faire en sorte que les lasers de fibres puissent produire une puissance plus élevée, il y a encore de nombreux goulots d'étranglement dans la technologie existante. Par exemple, si la puissance de sortie du laser en fibre peut atteindre un seul mode unique 36,6 kW; L'influence de la puissance de pompage sur la puissance de sortie du laser en fibre; L'influence de l'effet de la lentille thermique sur la puissance de sortie du laser en fibre.

De plus, la recherche de la technologie de sortie de puissance plus élevée du laser en fibre devrait également tenir compte de la stabilité du mode transversal et de l'effet d'assombrissement des photons. Grâce à une enquête, il est clair que le facteur d'influence de l'instabilité du mode transversal est le chauffage des fibres, et l'effet d'assombrissement des photons fait principalement référence à celui lorsque le laser de fibre émet en continu des centaines de wats ou plusieurs kilowatts de puissance, la puissance de sortie montrera une tendance de baisse rapide, et il existe un certain degré de limitation de la puissance de puissance continue du laser de fibre de fibre.

Bien que les causes spécifiques de l'effet d'assombrissement des photons n'aient pas été clairement définie à l'heure actuelle, la plupart des gens croient que le centre des défauts d'oxygène et l'absorption de transfert de charge peuvent conduire à la survenue d'un effet d'assombrissement des photons. Sur ces deux facteurs, les voies suivantes sont proposées pour inhiber l'effet d'assombrissement des photons. Comme l'aluminium, le phosphore, etc., afin d'éviter l'absorption de transfert de charge, puis la fibre active optimisée est testée et appliquée, la norme spécifique consiste à maintenir la puissance de 3 kW pendant plusieurs heures et à maintenir une puissance de puissance de 1 kW pendant 100 heures.