Teknikal na ebolusyon ng mataas na lakas ng laser ng hibla

Teknikal na ebolusyon ng mataas na lakas ng laser ng hibla

Pag -optimize ngLaser ng hiblaistraktura

1, istraktura ng light light pump

Ang mga maagang laser ng hibla ay kadalasang ginagamit ang optical pump output,laserAng output, ang lakas ng output nito ay mababa, upang mabilis na mapabuti ang output ng lakas ng mga laser ng hibla sa isang maikling panahon ay may mas malaking kahirapan. Noong 1999, ang output power ng fiber laser research and development field ay sumira sa 10,000 watts sa kauna -unahang pagkakataon, ang istraktura ng hibla ng laser ay pangunahing paggamit ng optical bidirectional pumping, na bumubuo ng isang resonator, kasama ang pagsisiyasat ng kahusayan ng slope ng laser laser na umabot sa 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, direktang istraktura ng oscillator at istraktura ng MOPA

Sa pag -unlad ng mga laser ng hibla, ang mga cladding power strippers ay unti -unting pinalitan ang mga sangkap ng lens, pinasimple ang mga hakbang sa pag -unlad ng mga laser ng hibla at hindi direktang pagpapabuti ng kahusayan sa pagpapanatili ng mga hibla ng hibla. Ang takbo ng pag -unlad na ito ay sumisimbolo sa unti -unting pagiging praktiko ng mga laser ng hibla. Ang direktang istraktura ng oscillator at istraktura ng MOPA ay ang dalawang pinaka -karaniwang istruktura ng mga laser ng hibla sa merkado. Ang direktang istraktura ng oscillator ay pinipili ng rehas ang haba ng haba sa proseso ng pag-oscillation, at pagkatapos ay i-output ang napiling haba ng haba, habang ang MOPA ay gumagamit ng haba ng haba na napili ng rehas na ito bilang ilaw ng binhi, at ang ilaw ng binhi ay pinalakas sa ilalim ng pagkilos ng unang antas ng amplifier, kaya ang lakas ng output ng hibla ng laser ay hindi rin mababawas sa isang tiyak na saklaw. Sa loob ng mahabang panahon, ang mga laser ng hibla na may istraktura ng MPOA ay ginamit bilang ang ginustong istraktura para sa mga laser na may mataas na lakas na hibla. Gayunpaman, natagpuan ng mga kasunod na pag-aaral na ang output ng mataas na kapangyarihan sa istraktura na ito ay madaling humantong sa kawalang-tatag ng pamamahagi ng spatial sa loob ng laser ng hibla, at ang output laser liwanag ay maaapektuhan sa isang tiyak na lawak, na mayroon ding direktang epekto sa epekto ng output na may mataas na kapangyarihan.

Sa pagbuo ng teknolohiya ng pumping

Ang pumping wavelength ng maagang ytterbium-doped fiber laser ay karaniwang 915Nm o 975nm, ngunit ang dalawang pumping wavelength ay ang pagsipsip ng mga peak ng ytterbium ions, kaya tinatawag itong direktang pumping, direktang pumping ay hindi malawak na ginagamit dahil sa pagkawala ng dami. Ang teknolohiyang pumping ng band ay isang extension ng direktang teknolohiya ng pumping, kung saan ang haba ng haba ng haba ng haba ng pumping at ang pagpapadala ng haba ng haba ay magkatulad, at ang dami ng pagkawala ng dami ng in-band pumping ay mas maliit kaysa sa direktang pumping.

Mataas na Power Fiber LaserPag -unlad ng Teknolohiya Bottleneck

Bagaman ang mga hibla ng hibla ay may mataas na halaga ng aplikasyon sa militar, medikal at iba pang mga industriya, isinulong ng Tsina ang malawak na aplikasyon ng mga laser ng hibla sa pamamagitan ng halos 30 taon ng pananaliksik at pag -unlad ng teknolohiya, ngunit kung nais mong gumawa ng mga hibla ng laser ay maaaring mag -output ng mas mataas na kapangyarihan, marami pa ring mga bottlenecks sa umiiral na teknolohiya. Halimbawa, kung ang lakas ng output ng laser ng hibla ay maaaring maabot ang isang solong-hibla na single-mode na 36.6kW; Ang impluwensya ng pumping power sa hibla ng laser output power; Ang impluwensya ng thermal lens na epekto sa output power ng fiber laser.

Bilang karagdagan, ang pananaliksik ng mas mataas na teknolohiya ng output ng kuryente ng hibla ng laser ay dapat ding isaalang -alang ang katatagan ng transverse mode at photon darkening effect. Sa pamamagitan ng pagsisiyasat, malinaw na ang impluwensya ng kadahilanan ng transverse mode na kawalang -tatag ay ang pag -init ng hibla, at ang photon darkening effect ay pangunahing tumutukoy na kapag ang hibla ng laser ay patuloy na naglalabas ng daan -daang mga watts o ilang kilowatts ng kapangyarihan, ang lakas ng output ay magpapakita ng isang mabilis na pagtanggi ng takbo, at mayroong isang tiyak na antas ng limitasyon sa patuloy na mataas na lakas ng pag -output ng hibla ng hibla.

Bagaman ang mga tiyak na sanhi ng epekto ng darkening ng photon ay hindi malinaw na tinukoy sa kasalukuyan, ang karamihan sa mga tao ay naniniwala na ang sentro ng depekto ng oxygen at pagsipsip ng singil ay maaaring humantong sa paglitaw ng epekto ng darkening ng photon. Sa dalawang kadahilanan na ito, ang mga sumusunod na paraan ay iminungkahi upang mapigilan ang epekto ng darkening ng photon. Tulad ng aluminyo, posporus, atbp, upang maiwasan ang pagsipsip ng singil, at pagkatapos ay ang na -optimize na aktibong hibla ay nasubok at inilalapat, ang tiyak na pamantayan ay upang mapanatili ang output ng kuryente ng 3kW nang maraming oras at mapanatili ang 1kW power stabil output sa loob ng 100 oras.