Evolución técnica dos láseres de fibra de alta potencia

Evolución técnica dos láseres de fibra de alta potencia

Optimización deláser de fibraestrutura

1, estrutura da bomba de luz espacial

Os primeiros láseres de fibra usaban principalmente a saída da bomba óptica,láserde saída, a súa potencia de saída é baixa, a fin de mellorar rapidamente a potencia de saída dos láseres de fibra nun curto período de tempo hai unha maior dificultade. En 1999, a potencia de saída do campo de investigación e desenvolvemento do láser de fibra rompeu 10.000 watts por primeira vez, a estrutura do láser de fibra é principalmente o uso de bombeo bidireccional óptico, formando un resonador, coa investigación da eficiencia da inclinación da fibra. láser alcanzou o 58,3%.
Non obstante, aínda que o uso de luz da bomba de fibra e tecnoloxía de acoplamento láser para desenvolver láseres de fibra pode mellorar de forma efectiva a potencia de saída dos láseres de fibra, pero ao mesmo tempo hai complexidade, que non favorece que a lente óptica constrúa o camiño óptico, unha vez que o láser debe ser movido no proceso de construción do camiño óptico, entón o camiño óptico tamén debe ser re-axustado, o que limita a ampla aplicación de láseres de fibra de estrutura da bomba óptica.

2, estrutura de oscilador directo e estrutura MOPA

Co desenvolvemento dos láseres de fibra, os separadores de enerxía de revestimento substituíron gradualmente os compoñentes das lentes, simplificando os pasos de desenvolvemento dos láseres de fibra e mellorando indirectamente a eficiencia de mantemento dos láseres de fibra. Esta tendencia de desenvolvemento simboliza a práctica gradual dos láseres de fibra. A estrutura do oscilador directo e a estrutura MOPA son as dúas estruturas máis comúns de láseres de fibra no mercado. A estrutura do oscilador directo é que a reixa selecciona a lonxitude de onda no proceso de oscilación e, a continuación, emite a lonxitude de onda seleccionada, mentres que MOPA usa a lonxitude de onda seleccionada pola reixa como luz semente, e a luz semente amplifica baixo a acción da primeira. amplificador de nivel, polo que a potencia de saída do láser de fibra tamén se mellorará ata certo punto. Durante un longo período de tempo, os láseres de fibra con estrutura MPOA utilizáronse como estrutura preferida para os láseres de fibra de alta potencia. Non obstante, estudos posteriores descubriron que a saída de alta potencia nesta estrutura é fácil de levar á inestabilidade da distribución espacial dentro do láser de fibra, e o brillo do láser de saída verase afectado ata certo punto, o que tamén ten un impacto directo. sobre o efecto de saída de alta potencia.

Co desenvolvemento da tecnoloxía de bombeo

A lonxitude de onda de bombeo do primeiro láser de fibra dopada con iterbio adoita ser de 915 nm ou 975 nm, pero estas dúas lonxitudes de onda de bombeo son os picos de absorción dos ións de iterbio, polo que chámase bombeo directo, o bombeo directo non foi moi utilizado debido á perda cuántica. A tecnoloxía de bombeo en banda é unha extensión da tecnoloxía de bombeo directo, na que a lonxitude de onda entre a lonxitude de onda de bombeo e a lonxitude de onda de transmisión é similar e a taxa de perda cuántica do bombeo en banda é menor que a do bombeo directo.

Láser de fibra de alta potenciapescozo de botella no desenvolvemento tecnolóxico

Aínda que os láseres de fibra teñen un alto valor de aplicación en industrias militares, médicas e outras, China promoveu a ampla aplicación de láseres de fibra a través de case 30 anos de investigación e desenvolvemento tecnolóxico, pero se quere facer que os láseres de fibra poidan producir unha maior potencia, aínda hai moitos colos de botella na tecnoloxía existente. Por exemplo, se a potencia de saída do láser de fibra pode alcanzar un modo único de fibra única de 36,6 kW; A influencia da potencia de bombeo na potencia de saída do láser de fibra; A influencia do efecto da lente térmica na potencia de saída do láser de fibra.

Ademais, a investigación da tecnoloxía de saída de maior potencia do láser de fibra tamén debe considerar a estabilidade do modo transversal e o efecto de escurecemento de fotóns. A través da investigación, está claro que o factor de influencia da inestabilidade do modo transversal é o quecemento da fibra, e o efecto de escurecemento de fotóns refírese principalmente a que cando o láser de fibra emite continuamente centos de watts ou varios quilovatios de potencia, a potencia de saída mostrará un tendencia de descenso rápido, e hai un certo grao de limitación na saída continua de alta potencia do láser de fibra.

Aínda que as causas específicas do efecto de escurecemento dos fotóns non foron claramente definidas na actualidade, a maioría da xente cre que o centro de defectos de osíxeno e a absorción da transferencia de carga poden levar á aparición do efecto de escurecemento dos fotóns. Sobre estes dous factores, propóñense as seguintes formas de inhibir o efecto de escurecemento dos fotóns. Como o aluminio, o fósforo, etc., para evitar a absorción da transferencia de carga e, a continuación, a fibra activa optimizada é probada e aplicada, o estándar específico é manter unha potencia de saída de 3KW durante varias horas e manter unha potencia de saída estable de 1KW durante 100 horas.