Волоконний лазер з короткою довжиною хвилі з вузькою шириною лінії

У 2011 році О. Шмідт з Університету Єни використав джерело ASE з вузькою шириною лінії як початкове світло для підсилення. Структура джерела насіння показано на малюнку 21. Дві решітки використовуються для контролю ширини лінії висіву о 12 годині дня, вихідна потужність насіння становить 400 мВт, а центральна довжина хвилі становить 1030 нм. Насіннєве джерело посилюється в два етапи. На першому етапі використовується фотонно-кристалічне волокно 40/200, а на другому етапі – 42/500 фотонно-кристалічне волокно. Кінцева вихідна потужність становить 697 Вт, а якість променя M2=1,34 [46].

У 2016 році Надер А. Надері з Лабораторії ВПС США використовував одночастотний лазер з сигналом PRBS, модулованим 1030 нм, як вихідне джерело. Ширина спектральної лінії вихідного джерела становила 3,5 ГГц, а потім вона була посилена підсилювачем. Експериментальний пристрій показано на малюнку 22. . Система збільшує вихідну потужність лазера в діапазоні 1030 нм до 1034 Вт, ширину спектральної лінії – 11 пм, вихідний ККД каскаду підсилювача – 80%, коефіцієнт придушення ASE – до 40 дБ, якість променя – М2. = від 1,1 до 1,2. В експерименті ефекти SBS та ASE були придушені шляхом контролю довжини волокна підсилення [47-48].

У 2014 році Ye Huang et al. Nufern Company в США досягла потужності лазера кВт в діапазоні довжин хвиль 1028ï½×1100 нм [49]. В експерименті в основному досліджували лазери 1028 нм і 1100 нм, а результати порівнювали з лазерами 1064 нм. Було виявлено, що порівняно з традиційними смуговими волоконними лазерами, ефект ASE як короткохвильових, так і довгохвильових волоконних лазерів значно посилюється. Нарешті, після придушення ефекту ASE був досягнутий вихід одномодового лазера потужністю 1215 Вт в діапазоні 1028 нм, а оптична ефективність становила 75%.

У 2016 році американська компанія Roman Yagodkin et al. виконував фазову модуляцію на одночастотному лазері як затравку. Після підсилення була отримана потужність лазера >1,5 кВт. Центральний діапазон довжин хвилі лазера становить 1030ï½×1070 нм, а ширина спектральної лінії <15 ГГц[50]. Вихідний спектр на довжині хвилі показаний на рисунку 23. Зі спектру видно, що коефіцієнт придушення ASE короткохвильового лазерного спектру приблизно на 15 дБ нижчий, ніж у лазера поблизу 1064 нм. У 2017 році американська компанія IPG здійснила фазову модуляцію на одночастотному лазері 1030 нм, щоб розширити спектр до 20 ГГц. Після триступеневого каскаду попереднього підсилення вихідна потужність досягала 15-20 Вт, і, нарешті, після каскаду основного підсилювача вихідна потужність становила 2,2 кВт. Вихід короткохвильового лазера в даний час є найвищою вихідною потужністю волоконного лазера в діапазоні 1030 нм [50].
Підсумовуючи, через вплив ефекту ASE максимальна вихідна потужність короткохвильового волоконного лазера з вузькою шириною лінії становить лише 2,2 кВт, що має великий простір для розвитку порівняно з волоконним лазером з вузькою шириною лінії поблизу типового довжина хвилі 1064 нм.