Evolusi teknikal laser gentian kuasa tinggi

Evolusi teknikal laser gentian kuasa tinggi

Pengoptimuman daripadalaser gentianstruktur

1, struktur pam cahaya ruang

Laser gentian awal kebanyakannya menggunakan output pam optik,laseroutput, kuasa keluarannya adalah rendah, untuk meningkatkan kuasa keluaran laser gentian dengan cepat dalam tempoh yang singkat terdapat kesukaran yang lebih besar. Pada tahun 1999, kuasa keluaran bidang penyelidikan dan pembangunan laser gentian pecah 10,000 watt buat kali pertama, struktur laser gentian adalah terutamanya penggunaan pengepam dua arah optik, membentuk resonator, dengan penyiasatan kecekapan cerun gentian. laser mencapai 58.3%.
Walau bagaimanapun, walaupun penggunaan cahaya pam gentian dan teknologi gandingan laser untuk membangunkan laser gentian secara berkesan dapat meningkatkan kuasa keluaran laser gentian, 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 penggunaan meluas laser serat struktur pam optik.

2, struktur pengayun langsung dan struktur MOPA

Dengan pembangunan laser gentian, pelucut kuasa pelapisan telah menggantikan komponen kanta secara beransur-ansur, 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 ialah dua struktur laser gentian yang paling biasa di pasaran. Struktur pengayun langsung ialah parut memilih panjang gelombang dalam proses ayunan, dan kemudian mengeluarkan panjang gelombang yang dipilih, manakala MOPA menggunakan panjang gelombang yang dipilih oleh parut sebagai cahaya benih, dan cahaya benih dikuatkan di bawah tindakan yang pertama. -penguat peringkat, jadi kuasa keluaran laser gentian juga akan dipertingkatkan ke tahap tertentu. Untuk jangka 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 berkuasa tinggi dalam struktur ini mudah menyebabkan ketidakstabilan pengedaran spatial di dalam laser gentian, dan kecerahan laser output akan terjejas pada tahap tertentu, yang juga mempunyai kesan langsung. pada kesan keluaran kuasa tinggi.

Dengan perkembangan teknologi pengepaman

Panjang gelombang mengepam laser gentian ytterbium-doped awal biasanya 915nm atau 975nm, tetapi kedua-dua panjang gelombang pengepaman ini adalah puncak penyerapan ion ytterbium, jadi ia dipanggil pengepam langsung, pengepam langsung belum digunakan secara meluas kerana kehilangan kuantum. Teknologi pengepaman dalam jalur ialah lanjutan teknologi pengepaman langsung, di mana panjang gelombang antara panjang gelombang pengepaman dan panjang gelombang pemancar adalah serupa, dan kadar kehilangan kuantum pengepaman dalam jalur adalah lebih kecil daripada pengepaman 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 penggunaan meluas laser gentian melalui hampir 30 tahun penyelidikan dan pembangunan teknologi, tetapi jika anda ingin membuat laser gentian boleh mengeluarkan kuasa yang lebih tinggi, masih terdapat banyak kesesakan dalam teknologi sedia ada. Sebagai contoh, sama ada kuasa output laser gentian boleh mencapai mod tunggal gentian tunggal 36.6KW; Pengaruh kuasa mengepam pada kuasa output laser gentian; Pengaruh kesan kanta haba pada kuasa keluaran laser gentian.

Di samping itu, penyelidikan teknologi keluaran kuasa tinggi laser gentian juga harus mempertimbangkan kestabilan mod melintang dan kesan penggelapan foton. Melalui penyiasatan, adalah jelas bahawa faktor pengaruh ketidakstabilan mod melintang ialah 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 pesat, dan terdapat had 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. Atas dua faktor ini, cara berikut dicadangkan untuk menghalang kesan penggelapan foton. Seperti aluminium, fosforus, dan lain-lain, untuk mengelakkan penyerapan pemindahan caj, dan kemudian gentian 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.