Správy z priemyslu

Výzvy, ktorým čelia vysokovýkonné kontinuálne vláknité lasery dopované thúliom

2024-01-27

Výzvy, ktorým čelia vysokovýkonné kontinuálne vláknové lasery dopované thúliom Počas posledných dvoch desaťročí sa výstupný výkon kontinuálnych vláknových laserov dopovaných théliom dramaticky zvýšil. Výstupný výkon jediného celovláknového oscilátora presiahol 500 W; celovláknová MOPA štruktúra dosiahla výstupný výkon kilowattov. Stále však existuje veľa problémov, ktoré obmedzujú ďalšie vylepšenia výkonu.

V prvom rade, keď sa výkon zvýši, systém vygeneruje veľké množstvo tepla, ktoré vážne ovplyvní zvýšenie výstupného výkonu a stabilitu lasera a môže dokonca spôsobiť poškodenie lasera. Preto je dôležitý efektívny odvod tepla. Použitím viacstupňovej zosilňovacej štruktúry je možné efektívne rozložiť distribúciu tepla v systéme a znížiť tlak na tepelný manažment. Použitie zdroja pumpy s vlnovou dĺžkou blízkou vlnovej dĺžke lasera môže znížiť kvantové straty a znížiť produkciu tepla. Okrem toho niektoré nové optické vlákna s dobrými vlastnosťami odvádzania tepla, ako sú optické vlákna s kovovým plášťom, tiež poskytujú nové nápady pre tepelný manažment.


Po druhé, čím vyšší je výstupný výkon lasera, tým zreteľnejší bude mať nelineárny efekt v optickom vlákne na zvýšenie výkonu. Niektoré nové vlákna fotonického kryštálu s veľkým režimom poľa majú vyššie nelineárne prahové hodnoty, ktoré môžu účinne znížiť vplyv nelineárnych efektov.


Okrem vplyvu teploty a nelineárnych efektov obmedzuje do určitej miery zlepšenie výstupného výkonu aj výkon 2 μm optických zariadení. Keď výkon prekročí maximálny výkon zariadenia s optickým vláknom, zariadenie sa poškodí a vysoký výkon spôsobuje Zvýšená teplota ovplyvňuje výkon zariadení s optickými vláknami.


Preto je vývoj vysoko stabilných zariadení s optickými vláknami odolných voči vysokému výkonu dôležitým spôsobom, ako ďalej zvyšovať výstupný výkon laserov s vláknami dopovanými thúliom. Okrem toho, účinnosť absorpcie svetla čerpadla zosilňovacím vláknom a jas zdroja čerpadla sú tiež dôležité faktory ovplyvňujúce zvýšenie výkonu.


Všeobecne povedané, zlepšenie výstupného výkonu laserov s vláknom dopovaným thúliom môže začať z aspektov dosiahnutia efektívnej regulácie teploty, vývoja vysoko účinných vlákien dotovaných thúliom, prekonania nelineárnych efektov, zlepšenia výkonu vláknových zariadení, optimalizácie štruktúry systému a zlepšenia zdroja čerpadla. jas.


X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept