Evolusi teknikal laser serat kuasa tinggi

Evolusi teknikal laser serat kuasa tinggi

Pengoptimumanlaser seratstruktur

1, struktur pam cahaya ruang angkasa

Laser serat awal kebanyakannya menggunakan output pam optik,laserOutput, kuasa outputnya adalah rendah, untuk meningkatkan daya output laser serat dalam masa yang singkat terdapat kesukaran yang lebih besar. Pada tahun 1999, kuasa output bidang penyelidikan dan pembangunan laser serat memecahkan 10,000 watt untuk kali pertama, struktur laser serat adalah terutamanya penggunaan mengepam bidirectional optik, membentuk resonator, dengan penyiasatan kecekapan cerun laser serat mencapai 58.3%.
Walau bagaimanapun, walaupun penggunaan teknologi pam serat dan teknologi gandingan laser untuk membangunkan laser gentian secara berkesan dapat meningkatkan daya output laser serat, tetapi pada masa yang sama terdapat kerumitan, yang tidak kondusif ke lensa optik untuk membina laluan optik, apabila laser perlu dipindahkan

2, struktur pengayun langsung dan struktur MOPA

Dengan perkembangan laser serat, pelapis kuasa pelapisan secara beransur -ansur menggantikan komponen lensa, memudahkan langkah -langkah pembangunan laser serat dan secara tidak langsung meningkatkan kecekapan penyelenggaraan laser serat. Trend pembangunan ini melambangkan kepraktisan laser serat secara beransur -ansur. Struktur pengayun langsung dan struktur MOPA adalah dua struktur laser serat yang paling biasa di pasaran. Struktur pengayun langsung adalah bahawa grating memilih panjang gelombang dalam proses ayunan, dan kemudian mengeluarkan panjang gelombang yang dipilih, sementara MOPA menggunakan panjang gelombang yang dipilih oleh grating sebagai cahaya benih, dan cahaya benih dikuatkan di bawah tindakan penguat peringkat pertama, sehingga output kuasa laser serat juga akan diperbaiki. Untuk jangka masa yang panjang, laser serat dengan struktur MPOA telah digunakan sebagai struktur pilihan untuk laser serat kuasa tinggi. Walau bagaimanapun, kajian seterusnya mendapati bahawa output kuasa tinggi dalam struktur ini mudah untuk membawa kepada ketidakstabilan pengedaran spatial di dalam laser serat, dan kecerahan laser output akan terjejas pada tahap tertentu, yang juga mempunyai kesan langsung ke atas kesan output kuasa tinggi.

Dengan perkembangan teknologi mengepam

Panjang gelombang mengepam laser serat ytterbium-doped awal biasanya 915nm atau 975nm, tetapi kedua-dua panjang gelombang mengepam adalah puncak penyerapan ion ytterbium, jadi ia dipanggil mengepam langsung, pam langsung tidak digunakan secara meluas kerana kehilangan kuantum. Teknologi mengepam dalam band adalah lanjutan teknologi mengepam langsung, di mana panjang gelombang antara panjang gelombang pam dan panjang gelombang pemancar adalah sama, dan kadar kehilangan kuantum mengepam dalam band lebih kecil daripada pam langsung.

Laser serat kuasa tinggiBottleneck Pembangunan Teknologi

Walaupun laser serat mempunyai nilai permohonan yang tinggi dalam industri ketenteraan, perubatan dan lain -lain, China telah mempromosikan penggunaan luas laser serat melalui hampir 30 tahun penyelidikan dan pembangunan teknologi, tetapi jika anda ingin membuat laser serat dapat mengeluarkan kuasa yang lebih tinggi, masih terdapat banyak kemunculan dalam teknologi yang ada. Sebagai contoh, sama ada kuasa output laser serat boleh mencapai satu serat tunggal mod 36.6kW; Pengaruh kuasa mengepam pada kuasa output laser serat; Pengaruh lensa haba kesan pada kuasa output laser serat.

Di samping itu, penyelidikan teknologi output kuasa yang lebih tinggi laser serat juga harus mempertimbangkan kestabilan mod melintang dan kesan gelap foton. Melalui siasatan, jelas bahawa faktor pengaruh ketidakstabilan mod melintang adalah pemanasan serat, dan kesan gelap foton merujuk kepada itu apabila laser serat terus mengeluarkan beratus -ratus watt atau beberapa kilowatt kuasa, kuasa output akan menunjukkan trend penurunan yang pesat, dan terdapat tahap batasan yang berterusan pada kuasa tinggi yang berterusan.

Walaupun penyebab spesifik kesan kegelapan foton tidak jelas pada masa ini, kebanyakan orang percaya bahawa pusat kecacatan oksigen dan penyerapan pemindahan caj boleh menyebabkan berlakunya kesan gelap foton. Mengenai kedua -dua faktor ini, cara berikut dicadangkan untuk menghalang kesan gelap foton. Seperti aluminium, fosforus, dan lain -lain, untuk mengelakkan penyerapan pemindahan caj, dan kemudian serat aktif yang dioptimumkan diuji dan digunakan, standard khusus adalah untuk mengekalkan output kuasa 3kW selama beberapa jam dan mengekalkan output stabil kuasa 1kW selama 100 jam.