A nagy teljesítményű rostos lézerek műszaki fejlődése

A nagy teljesítményű rostos lézerek műszaki fejlődése

Optimalizálásarostos lézerszerkezet

1, Space Light Pump szerkezete

A korai szálas lézerek többnyire optikai szivattyúkimenetet használtak,lézerKimenet, kimeneti teljesítménye alacsony, hogy rövid időn belül gyorsan javítsa a szálas lézerek kimeneti teljesítményét. 1999 -ben a szálas lézerkutatási és fejlesztési mező kimeneti ereje először 10 000 wattot tört, a szálas lézer szerkezete elsősorban az optikai kétirányú szivattyúzás használata, amely rezonátort képez, és a szálas lézer lejtő hatékonyságának vizsgálata 58,3%-ot ért el.
Noha a szálas szivattyú fény- és lézercsatlakozási technológiájának használata a szálas lézerek kifejlesztésére hatékonyan javíthatja a szálas lézerek kimeneti teljesítményét, de ugyanakkor bonyolultság van, ami nem elősegíti az optikai lencsét az optikai út felépítéséhez, mihelyt a lézert az optikai út felépítésének folyamatában kell mozgatni, akkor az optikai útvonalat szintén az optikai útvonalnak kell lennie.

2., közvetlen oszcillátor szerkezet és MOPA szerkezet

A szálas lézerek fejlesztésével a burkolatú sztriptíz fokozatosan kicserélte a lencse -összetevőket, egyszerűsítve a rost lézerek fejlesztési lépéseit és közvetett módon javítva a szálas lézerek karbantartási hatékonyságát. Ez a fejlesztési tendencia a szálas lézerek fokozatos praktikusságát szimbolizálja. A közvetlen oszcillátor szerkezete és a MOPA szerkezete a piacon lévő szálas lézerek két leggyakoribb szerkezete. A közvetlen oszcillátor szerkezete az, hogy a rács az oszcilláció folyamatában kiválasztja a hullámhosszot, majd kimenetel a kiválasztott hullámhosszon, míg a MOPA a vetőmagfényként kiválasztott hullámhosszot használja, és a vetőmag fényét az első szintű erősítő hatása alatt erősítik, így a szálak lézer kimeneti teljesítménye is javulni fog. Hosszú ideig, az MPOA szerkezetű szálas lézereket használják a nagy teljesítményű szálas lézerek preferált szerkezeteként. A későbbi tanulmányok azonban azt mutatták, hogy ebben a szerkezetben a nagy teljesítményű kimenet könnyű a szál lézerben belüli térbeli eloszlás instabilitásához vezetni, és a kimeneti lézer fényerőt bizonyos mértékben befolyásolják, ami szintén közvetlen hatással van a nagy teljesítményű kimeneti hatásra.

A szivattyúzási technológia fejlesztésével

A korai ytterbium-adalékolt szálas lézer pumpáló hullámhossza általában 915 nm vagy 975 nm, de ezt a két szivattyúzási hullámhosszot az ytterbium-ionok abszorpciós csúcsai, tehát közvetlen szivattyúzásnak, a közvetlen szivattyúzást nem használják széles körben a kvantumvesztés miatt. A sávon belüli szivattyúzási technológia a közvetlen szivattyúzási technológia kiterjesztése, amelyben a szivattyúzási hullámhossz és az átviteli hullámhossz közötti hullámhossz hasonló, és a sávon belüli szivattyúzás kvantumvesztési sebessége kisebb, mint a közvetlen szivattyúzásnál.

Nagy teljesítményű szálas lézertechnológiai fejlesztés szűk keresztmetszete

Noha a szálas lézerek magas pályázati értéket képviselnek a katonai, orvosi és egyéb iparágakban, Kína előmozdította a szálas lézerek széles körű alkalmazását közel 30 éves technológiai kutatás és fejlesztés révén, de ha a szálas lézerek előállítása nagyobb energiát eredményezhet, akkor a meglévő technológiában még mindig sok szűk keresztmetszet található. Például, hogy a szálas lézer kimeneti teljesítménye eléri-e az egyszálú, egy módú 36,6 kW-ot; A szivattyúzási teljesítmény hatása a szál lézer kimeneti teljesítményére; A termikus lencse hatásának hatása a szálas lézer kimeneti teljesítményére.

Ezenkívül a szálas lézer nagyobb teljesítményű kimeneti technológiájának kutatásának figyelembe kell vennie a keresztirányú üzemmód és a foton sötétítő hatás stabilitását is. A vizsgálat révén egyértelmű, hogy a keresztirányú üzemmód instabilitásának befolyásoló tényezője a szálfűtés, és a foton sötétítő hatás elsősorban erre utal, amikor a szálas lézer folyamatosan több száz wattot vagy több kilowatt energiát ad ki, a kimeneti teljesítmény megmutatja a kimeneti teljesítményt, és a rost lézer folyamatos nagy teljesítményének bizonyos mértékű korlátozása van.

Noha a foton sötétítő hatás konkrét okait jelenleg nem határozták meg egyértelműen, a legtöbb ember úgy gondolja, hogy az oxigénhibaközpont és a töltésátvitel abszorpciója a foton sötétítő hatás előfordulásához vezethet. E két tényezőnél a következő módszereket javasoljuk a foton sötétítő hatásának gátlására. Mint például az alumínium, a foszfor stb., Annak érdekében, hogy elkerüljék a töltés transzfer abszorpcióját, majd az optimalizált aktív rostot megvizsgálják és alkalmazzák, a specifikus standard a 3 kW -os teljesítmény fenntartása több órán keresztül, és 1 kW teljesítmény stabil teljesítményének fenntartása 100 órán keresztül.