Новини от индустрията

Влакнест с къса дължина на вълната с тясна ширина на линията

2021-12-27
За технологията за спектрален синтез увеличаването на броя на синтезираните лазерни подлъчи е един от важните начини за увеличаване на мощността на синтеза. Разширяването на спектралния обхват на лазерите с влакна ще помогне за увеличаване на броя на лазерните подлъчи за спектрален синтез и ще увеличи мощността на спектрален синтез [44-45]. Понастоящем често използваният диапазон за синтез на спектър е 1050~1072 nm. По-нататъшното разширяване на обхвата на дължината на вълната на лазерите с влакна с тясна ширина на линията до 1030 nm е от голямо значение за технологията за синтез на спектър. Поради това много изследователски институции са се фокусирали върху къса дължина на вълната (дължина на вълната по-малка от 1040 nm) тесни линии Изследвани са широковлакнести лазери. Тази статия изучава основно 1030 nm лазер с влакна и разширява обхвата на дължината на вълната на спектрално синтезирания лазерен подлъч до 1030 nm.
Изходните характеристики на лазерите с влакна с различни дължини на вълната се влияят основно от спектъра на абсорбция и спектъра на излъчване на усилващото влакно. За късовълнови лазери с влакна, в сравнение с традиционната лента с дължина на вълната (1060ï½×1080 nm) на влакнестите лазери, напречното сечение на абсорбция на усилващото влакно е по-голямо. Лазерът с къса дължина на вълната лесно се абсорбира в усилващото влакно, за да произведе лазерен изход с по-голяма дължина на вълната, тоест генерира се ASE, което ограничава неговата изходна мощност.

През 2011 г. O. Schmidt от университета в Йена използва ASE източник с тясна ширина на линията като начална светлина за усилване. Структурата на източника на семена е показана на Фигура 21. Две решетки се използват за контролиране на ширината на линията на семената в 12 pm, изходната мощност на семената е 400 mW, а централната дължина на вълната е 1030 nm. Източникът на семена се усилва на два етапа. Първият етап използва фотонно кристално влакно 40/200, а вторият етап използва влакно с фотонни кристали 42/500. Крайната изходна мощност е 697 W, а качеството на лъча е M2=1,34 [46].


През 2016 г. Nader A. Naderi от лабораторията на ВВС на САЩ използва едночестотен лазер с PRBS сигнал, модулиран 1030 nm като източник на семена. Ширината на спектралната линия на източника на зародиш беше 3,5 GHz и след това беше усилена от усилвателен етап. Експерименталното устройство е показано на фигура 22. . Системата увеличава изходната мощност на лазера на лентата 1030 nm до 1034 W, ширината на спектралната линия е 11 pm, изходната ефективност на усилвателния етап е 80%, коефициентът на потискане на ASE е до 40 dB, а качеството на лъча е M2 = 1,1 до 1,2. В експеримента ефектите на SBS и ASE бяха потиснати чрез контролиране на дължината на усилващото влакно [47-48].

През 2014 г. Ye Huang et al. на Nufern Company в Съединените щати постигна kw лазерна мощност в обхвата на дължината на вълната от 1028ï½×1100 nm [49]. В експеримента са изследвани основно 1028 nm и 1100 nm лазери и резултатите са сравнени с лазерите 1064 nm. Установено е, че в сравнение с традиционните лентови влакнести лазери, ASE ефектът както на късовълнови, така и на дълговълнови влакнести лазери е значително подобрен. И накрая, след потискане на ефекта ASE, едномодов лазерен изход от 1215 W беше постигнат в обхвата 1028 nm, а оптичната ефективност беше 75%.

През 2016 г. американската компания Roman Yagodkin et al. извършва фазова модулация на едночестотен лазер като източник на семена. След усилване се получава лазерна мощност >1,5 kW. Централният диапазон на дължината на вълната на лазера е 1030ï½×1070 nm, а ширината на спектралната линия е <15 GHz[50]. Изходният спектър при дължината на вълната е показан на фигура 23. От спектъра може да се види, че коефициентът на потискане на ASE на късовълновия лазерен спектър е с около 15 dB по-нисък от този на лазера близо до 1064 nm. През 2017 г. американската компания IPG извърши фазова модулация на 1030 nm едночестотен лазер, за да разшири спектъра до 20 GHz. След тристепенен усилвателен етап изходната мощност достига 15-20 W и накрая след основния усилвателен етап изходната мощност е 2,2 kW. Изходът на лазера с къса вълна в момента е най-високата изходна мощност на влакнестия лазер с лента 1030 nm [50].
В обобщение, поради влиянието на ефекта ASE, максималната изходна мощност на късовълновия оптичен лазер с тясна ширина на линията е само 2,2 kW, което има много място за развитие в сравнение с лазера с влакна с тясна ширина на линията близо до типичния дължина на вълната 1064 nm.

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