Utmaningar för kontinuerliga thuliumdopade fiberlasrar med hög effekt

Utmaningar för kontinuerliga thuliumdopade fiberlasrar med hög effekt. Under de senaste två decennierna har uteffekten från kontinuerliga thuliumdopade fiberlasrar ökat dramatiskt. Uteffekten från en enstaka helfiberoscillator har överskridit 500 W; MOPA-strukturen i helfiber har uppnått en uteffekt på kilowatt. Det finns dock fortfarande många problem som begränsar ytterligare kraftförbättringar.

Först och främst, när effekten ökar, kommer systemet att generera en stor mängd värme, vilket allvarligt kommer att påverka ökningen av uteffekten och stabiliteten hos lasern, och kan till och med orsaka skada på lasern. Därför är effektiv värmeavledning avgörande. Genom att använda en flerstegsförstärkningsstruktur kan systemets värmefördelning effektivt spridas och trycket på värmehanteringen minskas. Att använda en pumpkälla med en våglängd nära laserns kan minska kvantförluster och minska värmeproduktionen. Dessutom ger några nya optiska fibrer med goda värmeavledningsegenskaper, såsom metallklädda optiska fibrer, också nya idéer för värmehantering.

För det andra, ju högre laseruteffekt, desto tydligare kommer den olinjära effekten i den optiska fibern att ha på effektökningen. Vissa nya fotoniska kristallfibrer i stort läge har högre olinjära tröskelvärden, vilket effektivt kan minska effekten av olinjära effekter.

Förutom påverkan av temperatur och icke-linjära effekter, begränsar prestandan hos 2 μm optiska fiberenheter också förbättringen av uteffekten i viss utsträckning. När effekten överstiger den maximala effekten för den optiska fiberenheten kommer enheten att skadas, och hög effekt orsakar Ökad temperatur påverkar prestanda hos fiberoptiska enheter.

Därför är utvecklingen av högstabila optiska fiberenheter som tål hög effekt ett viktigt sätt att ytterligare öka uteffekten hos thuliumdopade fiberlasrar. Dessutom är absorptionseffektiviteten hos pumpljuset av förstärkningsfibern och ljusstyrkan hos pumpkällan också viktiga faktorer som påverkar effektökningen.

Generellt sett kan en förbättring av uteffekten för thuliumdopade fiberlasrar utgå från aspekterna av att uppnå effektiv temperaturkontroll, utveckla högeffektiva thuliumdopade fibrer, övervinna olinjära effekter, förbättra fiberenhetens prestanda, optimera systemstrukturen och förbättra pumpkällan. ljusstyrka.