Evoluzione tecnica di i laser à fibra d'alta putenza

Evoluzione tecnica di i laser à fibra d'alta putenza

Ottimizazione dilaser à fibrastruttura

1, struttura di pompa di luce spaziale

I primi laser à fibra utilizavanu soprattuttu l'uscita di a pompa ottica,laserpruduzzione, a so putenza di pruduzzione hè bassa, per migliurà rapidamente a putenza di pruduzzione di i laser à fibra in un cortu periodu di tempu ci hè una difficultà più grande. In u 1999, a putenza di pruduzzione di u campu di ricerca è sviluppu di laser à fibra hà rottu 10.000 watt per a prima volta, a struttura di u laser à fibra hè principalmente l'usu di u pompaggio bidirezionale otticu, furmendu un risonatore, cù l'investigazione di l'efficienza di pendenza di u laser à fibra hà righjuntu u 58,3%.
Tuttavia, ancu s'è l'usu di a tecnulugia di luce di pompa di fibra è di accoppiamentu laser per sviluppà laser di fibra pò migliurà efficacemente a putenza di output di i laser di fibra, ma à u listessu tempu ci hè una cumplessità, chì ùn hè micca favurevule à a lente ottica per custruisce u percorsu otticu, una volta chì u laser hà bisognu di esse spustatu in u prucessu di custruzzione di u percorsu otticu, allora u percorsu otticu hà ancu bisognu di esse riaggiustatu, ciò chì limita a larga applicazione di i laser di fibra di struttura di pompa ottica.

2, struttura di l'oscillatore direttu è struttura MOPA

Cù u sviluppu di i laser à fibra, i spugliatori di putenza di rivestimentu anu gradualmente rimpiazzatu i cumpunenti di e lenti, simplificendu i passi di sviluppu di i laser à fibra è migliurendu indirettamente l'efficienza di mantenimentu di i laser à fibra. Questa tendenza di sviluppu simbulizeghja a praticità graduale di i laser à fibra. A struttura di l'oscillatore direttu è a struttura MOPA sò e duie strutture più cumuni di i laser à fibra nantu à u mercatu. A struttura di l'oscillatore direttu hè chì a griglia selezziuna a lunghezza d'onda in u prucessu di oscillazione, è poi emette a lunghezza d'onda selezziunata, mentre chì MOPA usa a lunghezza d'onda selezziunata da a griglia cum'è luce di semente, è a luce di semente hè amplificata sottu l'azione di l'amplificatore di primu livellu, cusì a putenza di uscita di u laser à fibra serà ancu migliorata finu à un certu puntu. Per un longu periodu di tempu, i laser à fibra cù struttura MPOA sò stati aduprati cum'è a struttura preferita per i laser à fibra d'alta putenza. Tuttavia, studii successivi anu trovu chì l'uscita d'alta putenza in questa struttura hè faciule da purtà à l'instabilità di a distribuzione spaziale in u laser à fibra, è a luminosità di u laser di uscita serà affettata finu à un certu puntu, ciò chì hà ancu un impattu direttu nantu à l'effettu di uscita d'alta putenza.

Cù u sviluppu di a tecnulugia di pompaggio

A lunghezza d'onda di pompaggio di u laser à fibra dopatu cù itterbiu iniziale hè generalmente 915 nm o 975 nm, ma queste duie lunghezze d'onda di pompaggio sò i picchi d'assorbimentu di l'ioni itterbiu, dunque si chjama pompaggio direttu, u pompaggio direttu ùn hè statu largamente utilizatu per via di a perdita quantica. A tecnulugia di pompaggio in banda hè una estensione di a tecnulugia di pompaggio direttu, in a quale a lunghezza d'onda trà a lunghezza d'onda di pompaggio è a lunghezza d'onda di trasmissione hè simile, è u tassu di perdita quantica di u pompaggio in banda hè più chjucu di quellu di u pompaggio direttu.

Laser à fibra d'alta putenzau collu di buttiglia di u sviluppu tecnologicu

Ancu s'è i laser à fibra anu un altu valore d'applicazione in l'industrie militare, mediche è altre, a Cina hà prumuvutu l'ampia applicazione di i laser à fibra per via di quasi 30 anni di ricerca è sviluppu tecnologicu, ma sè vo vulete fà chì i laser à fibra possinu pruduce una putenza più alta, ci sò sempre parechji colli di buttiglia in a tecnulugia esistente. Per esempiu, se a putenza di uscita di u laser à fibra pò ghjunghje à 36,6 kW in monomodu à fibra unica; L'influenza di a putenza di pompaggio nantu à a putenza di uscita di u laser à fibra; L'influenza di l'effettu di a lente termica nantu à a putenza di uscita di u laser à fibra.

Inoltre, a ricerca di a tecnulugia di putenza più alta di u laser à fibra deve ancu cunsiderà a stabilità di u modu trasversale è l'effettu di scurimentu di i fotoni. Attraversu l'investigazione, hè chjaru chì u fattore d'influenza di l'instabilità di u modu trasversale hè u riscaldamentu di a fibra, è l'effettu di scurimentu di i fotoni si riferisce principalmente à u fattu chì quandu u laser à fibra produce continuamente centinaie di watt o parechji kilowatt di putenza, a putenza di uscita mostrerà una rapida tendenza à u calu, è ci hè un certu gradu di limitazione nantu à a putenza cuntinua d'alta putenza di u laser à fibra.

Ancu s'è e cause specifiche di l'effettu di scurimentu di i fotoni ùn sò micca state definite chjaramente à u mumentu, a maiò parte di a ghjente crede chì u centru di difetti d'ossigenu è l'assorbimentu di trasferimentu di carica ponu purtà à l'apparizione di l'effettu di scurimentu di i fotoni. Sicondu questi dui fattori, i seguenti modi sò pruposti per inibisce l'effettu di scurimentu di i fotoni. Cum'è l'aluminiu, u fosforu, ecc., per evità l'assorbimentu di trasferimentu di carica, è dopu a fibra attiva ottimizzata hè testata è applicata, u standard specificu hè di mantene una putenza di uscita di 3KW per parechje ore è di mantene una putenza stabile di 1KW per 100 ore.