Проблеми, з якими стикаються високопотужні безперервні волоконні лазери, леговані тулієм

Проблеми, з якими стикаються високопотужні безперервні волоконні лазери з легованим тулієм За останні два десятиліття вихідна потужність безперервних волоконних лазерів з легованим тулієм різко зросла. Вихідна потужність одного волоконного генератора перевищила 500 Вт; повністю волоконна структура MOPA досягла вихідної потужності кіловат. Однак існує ще багато проблем, які обмежують подальше вдосконалення потужності.

Перш за все, коли потужність збільшується, система буде генерувати велику кількість тепла, що серйозно вплине на збільшення вихідної потужності та стабільність лазера, і навіть може призвести до пошкодження лазера. Тому ефективне розсіювання тепла має вирішальне значення. Використовуючи структуру багатоступеневого підсилення, розподіл тепла в системі можна ефективно розсіювати, а тиск на керування температурою зменшується. Використання джерела накачування з довжиною хвилі, близькою до довжини хвилі лазера, може зменшити квантові втрати та зменшити виділення тепла. Крім того, деякі нові оптичні волокна з хорошими властивостями розсіювання тепла, такі як оптичні волокна з металевим покриттям, також пропонують нові ідеї для управління температурою.

По-друге, чим вище вихідна потужність лазера, тим очевидніший нелінійний ефект оптичного волокна буде мати на збільшення потужності. Деякі нові фотонно-кристалічні волокна великого модового поля мають вищі нелінійні пороги, що може ефективно зменшити вплив нелінійних ефектів.

На додаток до впливу температури та нелінійних ефектів, продуктивність пристроїв з оптичним волокном 2 мкм також певною мірою обмежує покращення вихідної потужності. Коли потужність перевищує максимальну потужність оптоволоконного пристрою, пристрій буде пошкоджено, а висока потужність спричинить підвищення температури. Підвищена температура впливає на продуктивність оптоволоконних пристроїв.

Тому розробка високостабільних оптичних волоконних пристроїв із високою потужністю є важливим способом подальшого збільшення вихідної потужності волоконних лазерів, легованих тулієм. Крім того, ефективність поглинання світла накачки волокном посилення та яскравість джерела накачки також є важливими факторами, що впливають на збільшення потужності.

Загалом, підвищення вихідної потужності волоконних лазерів із легуванням тулієм може починатися з аспектів досягнення ефективного контролю температури, розробки високоефективних волокон, легованих тулієм, подолання нелінійних ефектів, покращення продуктивності волоконного пристрою, оптимізації структури системи та покращення джерела накачування. яскравість.