Τεχνική εξέλιξη των λέιζερ ινών υψηλής ισχύος

Τεχνική εξέλιξη των λέιζερ ινών υψηλής ισχύος

Βελτιστοποίηση τουλέιζερ ινώνδομή

1, δομή αντλίας φωτός χώρου

Τα πρώιμα λέιζερ ινών χρησιμοποιούσαν κυρίως την έξοδο οπτικής αντλίας,λέιζερεξόδου, η ισχύς εξόδου του είναι χαμηλή, προκειμένου να βελτιωθεί γρήγορα η ισχύς εξόδου των λέιζερ ινών σε σύντομο χρονικό διάστημα υπάρχει μεγαλύτερη δυσκολία. Το 1999, η ισχύς εξόδου του πεδίου έρευνας και ανάπτυξης λέιζερ ινών έσπασε τα 10.000 watt για πρώτη φορά, η δομή του λέιζερ ινών είναι κυρίως η χρήση οπτικής αμφίδρομης άντλησης, σχηματίζοντας αντηχείο, με τη διερεύνηση της απόδοσης κλίσης της ίνας Το λέιζερ έφτασε το 58,3%.
Ωστόσο, αν και η χρήση του φωτός αντλίας ινών και της τεχνολογίας σύζευξης λέιζερ για την ανάπτυξη λέιζερ ινών μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την ισχύ εξόδου των λέιζερ ινών, αλλά ταυτόχρονα υπάρχει πολυπλοκότητα, η οποία δεν ευνοεί τον οπτικό φακό για τη δημιουργία της οπτικής διαδρομής. Μόλις το λέιζερ πρέπει να μετακινηθεί κατά τη διαδικασία κατασκευής της οπτικής διαδρομής, τότε η οπτική διαδρομή πρέπει επίσης να επαναρυθμιστεί, γεγονός που περιορίζει την ευρεία εφαρμογή των λέιζερ ινών οπτικής αντλίας.

2, δομή άμεσου ταλαντωτή και δομή MOPA

Με την ανάπτυξη των λέιζερ ινών, οι απογυμνωτές ισχύος επένδυσης αντικατέστησαν σταδιακά τα εξαρτήματα του φακού, απλοποιώντας τα βήματα ανάπτυξης των λέιζερ ινών και βελτιώνοντας έμμεσα την απόδοση συντήρησης των λέιζερ ινών. Αυτή η τάση ανάπτυξης συμβολίζει τη σταδιακή πρακτικότητα των λέιζερ ινών. Η δομή άμεσου ταλαντωτή και η δομή MOPA είναι οι δύο πιο κοινές δομές λέιζερ ινών στην αγορά. Η δομή του άμεσου ταλαντωτή είναι ότι το πλέγμα επιλέγει το μήκος κύματος στη διαδικασία της ταλάντωσης και στη συνέχεια εξάγει το επιλεγμένο μήκος κύματος, ενώ το MOPA χρησιμοποιεί το μήκος κύματος που επιλέγεται από το πλέγμα ως φως σποράς και το φως σποράς ενισχύεται υπό τη δράση του πρώτου -ενισχυτής επιπέδου, έτσι η ισχύς εξόδου του λέιζερ ινών θα βελτιωθεί επίσης σε κάποιο βαθμό. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, τα λέιζερ ινών με δομή MPOA έχουν χρησιμοποιηθεί ως η προτιμώμενη δομή για λέιζερ ινών υψηλής ισχύος. Ωστόσο, μεταγενέστερες μελέτες βρήκαν ότι η έξοδος υψηλής ισχύος σε αυτή τη δομή είναι εύκολο να οδηγήσει σε αστάθεια της χωρικής κατανομής μέσα στο λέιζερ ινών και η φωτεινότητα του λέιζερ εξόδου θα επηρεαστεί σε κάποιο βαθμό, κάτι που έχει επίσης άμεσο αντίκτυπο στο εφέ εξόδου υψηλής ισχύος.

Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας άντλησης

Το μήκος κύματος άντλησης του πρώιμου λέιζερ ινών με πρόσμειξη υττερβίου είναι συνήθως 915 nm ή 975 nm, αλλά αυτά τα δύο μήκη κύματος άντλησης είναι οι κορυφές απορρόφησης των ιόντων υττερβίου, επομένως ονομάζεται άμεση άντληση, η άμεση άντληση δεν έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως λόγω της κβαντικής απώλειας. Η τεχνολογία άντλησης εντός ζώνης είναι μια επέκταση της τεχνολογίας άμεσης άντλησης, στην οποία το μήκος κύματος μεταξύ του μήκους κύματος άντλησης και του μήκους κύματος εκπομπής είναι παρόμοιο και ο ρυθμός κβαντικής απώλειας της άντλησης εντός ζώνης είναι μικρότερος από εκείνον της άμεσης άντλησης.

Laser υψηλής ισχύος ινώνεμπόδιο στην ανάπτυξη της τεχνολογίας

Αν και τα λέιζερ ινών έχουν υψηλή αξία εφαρμογής σε στρατιωτικές, ιατρικές και άλλες βιομηχανίες, η Κίνα έχει προωθήσει την ευρεία εφαρμογή των λέιζερ ινών μέσω σχεδόν 30 ετών τεχνολογικής έρευνας και ανάπτυξης, αλλά αν θέλετε να κάνετε τα λέιζερ ινών να παράγουν υψηλότερη ισχύ, υπάρχουν ακόμα πολλά σημεία συμφόρησης στην υπάρχουσα τεχνολογία. Για παράδειγμα, εάν η ισχύς εξόδου του λέιζερ οπτικών ινών μπορεί να φτάσει τα 36,6 KW σε single-fiber single mode. Η επίδραση της ισχύος άντλησης στην ισχύ εξόδου λέιζερ ινών. Η επίδραση της επίδρασης του θερμικού φακού στην ισχύ εξόδου του laser ινών.

Επιπλέον, η έρευνα της τεχνολογίας υψηλότερης ισχύος εξόδου του λέιζερ ινών θα πρέπει επίσης να λάβει υπόψη τη σταθερότητα του εγκάρσιου τρόπου λειτουργίας και του φαινομένου σκουρότητας φωτονίων. Μέσω της έρευνας, είναι σαφές ότι ο παράγοντας επιρροής της αστάθειας του εγκάρσιου τρόπου λειτουργίας είναι η θέρμανση της ίνας και το φαινόμενο σκουρότητας φωτονίων αναφέρεται κυρίως στο ότι όταν το λέιζερ ινών εκπέμπει συνεχώς εκατοντάδες watt ή αρκετά κιλοβάτ ισχύς, η ισχύς εξόδου θα δείξει τάση ταχείας πτώσης και υπάρχει ένας ορισμένος βαθμός περιορισμού στη συνεχή υψηλή ισχύ εξόδου του λέιζερ ινών.

Αν και οι συγκεκριμένες αιτίες του φαινομένου σκουρότητας φωτονίων δεν έχουν καθοριστεί με σαφήνεια προς το παρόν, οι περισσότεροι άνθρωποι πιστεύουν ότι το κέντρο ελαττωμάτων οξυγόνου και η απορρόφηση μεταφοράς φορτίου μπορεί να οδηγήσουν στην εμφάνιση φαινομένου σκουρόχρωμου φωτονίου. Σε αυτούς τους δύο παράγοντες, προτείνονται οι ακόλουθοι τρόποι για την αναστολή του φαινομένου σκουρότητας φωτονίων. Όπως το αλουμίνιο, ο φώσφορος κ.λπ., ώστε να αποφευχθεί η απορρόφηση μεταφοράς φορτίου και στη συνέχεια να δοκιμαστεί και να εφαρμοστεί η βελτιστοποιημένη ενεργή ίνα, το συγκεκριμένο πρότυπο είναι η διατήρηση ισχύος 3KW για αρκετές ώρες και η διατήρηση σταθερής ισχύος 1KW για 100 ώρες.