Evolusi teknikal laser gentian kuasa tinggi

Evolusi teknikal laser gentian kuasa tinggi

Pengoptimumanlaser gentianstruktur

1, struktur pam cahaya ruang

Laser gentian awal kebanyakannya menggunakan output pam optik,laserOutput, kuasa outputnya rendah, untuk meningkatkan kuasa output laser gentian dengan cepat dalam tempoh masa yang singkat terdapat kesukaran yang lebih besar. Pada tahun 1999, kuasa output bidang penyelidikan dan pembangunan laser gentian memecahkan 10,000 watt buat kali pertama, struktur laser gentian terutamanya penggunaan pam dwiarah optik, membentuk resonator, dengan penyiasatan kecekapan cerun laser gentian mencapai 58.3%.
Walau bagaimanapun, walaupun penggunaan cahaya pam gentian dan teknologi gandingan laser untuk membangunkan laser gentian boleh meningkatkan kuasa output laser gentian dengan berkesan, tetapi pada masa yang sama terdapat kerumitan, yang tidak kondusif untuk kanta optik untuk membina laluan optik, sebaik sahaja laser perlu digerakkan dalam proses membina laluan optik, maka laluan optik juga perlu diselaraskan semula, yang mengehadkan aplikasi meluas laser gentian struktur pam optik.

2, struktur pengayun langsung dan struktur MOPA

Dengan perkembangan laser gentian, penyalut kuasa pelapisan telah secara beransur-ansur menggantikan komponen kanta, memudahkan langkah pembangunan laser gentian dan secara tidak langsung meningkatkan kecekapan penyelenggaraan laser gentian. Trend pembangunan ini melambangkan kepraktisan laser gentian secara beransur-ansur. Struktur pengayun langsung dan struktur MOPA adalah dua struktur laser gentian yang paling biasa di pasaran. Struktur pengayun langsung ialah parutan memilih panjang gelombang dalam proses ayunan, dan kemudian mengeluarkan panjang gelombang yang dipilih, manakala MOPA menggunakan panjang gelombang yang dipilih oleh parutan sebagai cahaya benih, dan cahaya benih dikuatkan di bawah tindakan penguat peringkat pertama, jadi kuasa output laser gentian juga akan dipertingkatkan sehingga tahap tertentu. Untuk tempoh masa yang panjang, laser gentian dengan struktur MPOA telah digunakan sebagai struktur pilihan untuk laser gentian berkuasa tinggi. Walau bagaimanapun, kajian seterusnya mendapati bahawa output kuasa tinggi dalam struktur ini mudah menyebabkan ketidakstabilan taburan ruang di dalam laser gentian, dan kecerahan laser output akan terjejas sehingga tahap tertentu, yang juga mempunyai kesan langsung terhadap kesan output kuasa tinggi.

Dengan perkembangan teknologi pam

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

Laser gentian kuasa tinggikesesakan pembangunan teknologi

Walaupun laser gentian mempunyai nilai aplikasi yang tinggi dalam industri ketenteraan, perubatan dan lain-lain, China telah mempromosikan aplikasi laser gentian yang meluas melalui hampir 30 tahun penyelidikan dan pembangunan teknologi, tetapi jika anda ingin menjadikan laser gentian boleh mengeluarkan kuasa yang lebih tinggi, masih terdapat banyak kesesakan dalam teknologi sedia ada. Contohnya, sama ada kuasa output laser gentian boleh mencapai mod tunggal gentian tunggal 36.6KW; Pengaruh kuasa pam pada kuasa output laser gentian; Pengaruh kesan kanta terma pada kuasa output laser gentian.

Di samping itu, kajian teknologi output kuasa tinggi laser gentian juga harus mempertimbangkan kestabilan mod melintang dan kesan penggelapan foton. Melalui penyiasatan, jelas bahawa faktor pengaruh ketidakstabilan mod melintang adalah pemanasan gentian, dan kesan penggelapan foton terutamanya merujuk kepada apabila laser gentian secara berterusan mengeluarkan ratusan watt atau beberapa kilowatt kuasa, kuasa output akan menunjukkan trend penurunan yang pesat, dan terdapat tahap batasan tertentu pada output kuasa tinggi berterusan laser gentian.

Walaupun punca khusus kesan penggelapan foton belum ditakrifkan dengan jelas pada masa ini, kebanyakan orang percaya bahawa pusat kecacatan oksigen dan penyerapan pemindahan cas boleh menyebabkan berlakunya kesan penggelapan foton. Berdasarkan kedua-dua faktor ini, cara berikut dicadangkan untuk menghalang kesan penggelapan foton. Seperti aluminium, fosforus, dan sebagainya, untuk mengelakkan penyerapan pemindahan cas, dan kemudian gentian aktif yang dioptimumkan diuji dan digunakan, piawaian khusus adalah untuk mengekalkan output kuasa 3KW selama beberapa jam dan mengekalkan output kuasa 1KW yang stabil selama 100 jam.