Evolucioni teknik i lazerëve me fibra me fuqi të lartë

Evolucioni teknik i lazerëve me fibra me fuqi të lartë

Optimizimi ilazer me fibrastrukturë

1, struktura e pompës së dritës hapësinore

Lazerët e hershëm me fibra përdornin kryesisht daljen e pompës optike,lazerProdhimi, fuqia e tij e daljes është e ulët, në mënyrë që të përmirësohet shpejt fuqia e daljes së lazerëve me fibra në një periudhë të shkurtër kohore ka një vështirësi më të madhe. Në vitin 1999, fuqia e daljes së fushës së kërkimit dhe zhvillimit të lazerit me fibra kaloi 10,000 vat për herë të parë, struktura e lazerit me fibra është kryesisht përdorimi i pompimit optik bidirekcional, duke formuar një rezonator, me hetimin e efikasitetit të pjerrësisë së lazerit me fibra arriti në 58.3%.
Megjithatë, megjithëse përdorimi i dritës së pompës me fibra dhe teknologjisë së çiftëzimit me lazer për të zhvilluar lazerë me fibra mund të përmirësojë në mënyrë efektive fuqinë e daljes së lazerëve me fibra, por në të njëjtën kohë ekziston kompleksitet, i cili nuk është i favorshëm për lentet optike për të ndërtuar rrugën optike, pasi lazeri duhet të lëvizë në procesin e ndërtimit të rrugës optike, atëherë rruga optike gjithashtu duhet të rirregullohet, gjë që kufizon aplikimin e gjerë të lazerëve me fibra me strukturë pompe optike.

2, struktura e oscilatorit direkt dhe struktura e MOPA-s

Me zhvillimin e lazerëve me fibra, zhveshësit e fuqisë së veshjes kanë zëvendësuar gradualisht përbërësit e lenteve, duke thjeshtuar hapat e zhvillimit të lazerëve me fibra dhe duke përmirësuar në mënyrë indirekte efikasitetin e mirëmbajtjes së lazerëve me fibra. Ky trend zhvillimi simbolizon praktikën graduale të lazerëve me fibra. Struktura e oscilatorit direkt dhe struktura MOPA janë dy strukturat më të zakonshme të lazerëve me fibra në treg. Struktura e oscilatorit direkt është se rrjeta zgjedh gjatësinë e valës në procesin e lëkundjes dhe më pas nxjerr gjatësinë e valës së zgjedhur, ndërsa MOPA përdor gjatësinë e valës së zgjedhur nga rrjeta si dritë fillestare, dhe drita fillestare amplifikohet nën veprimin e amplifikatorit të nivelit të parë, kështu që fuqia e daljes së lazerit me fibra do të përmirësohet gjithashtu në një farë mase. Për një periudhë të gjatë kohore, lazerët me fibra me strukturë MPOA janë përdorur si struktura e preferuar për lazerët me fibra me fuqi të lartë. Megjithatë, studimet e mëvonshme kanë zbuluar se prodhimi me fuqi të lartë në këtë strukturë është i lehtë për të çuar në paqëndrueshmëri të shpërndarjes hapësinore brenda lazerit me fibra, dhe shkëlqimi i lazerit të daljes do të ndikohet në një farë mase, gjë që gjithashtu ka një ndikim të drejtpërdrejtë në efektin e daljes me fuqi të lartë.

Me zhvillimin e teknologjisë së pompimit

Gjatësia e valës së pompimit të lazerit të hershëm me fibra të dopuar me iterbium është zakonisht 915nm ose 975nm, por këto dy gjatësi vale pompimi janë majat e thithjes së joneve të iterbiumit, kështu që quhet pompim direkt, pompimi direkt nuk është përdorur gjerësisht për shkak të humbjes kuantike. Teknologjia e pompimit brenda bandës është një zgjerim i teknologjisë së pompimit direkt, në të cilën gjatësia e valës midis gjatësisë së valës së pompimit dhe gjatësisë së valës transmetuese është e ngjashme, dhe shkalla e humbjes kuantike të pompimit brenda bandës është më e vogël se ajo e pompimit direkt.

Lazer me fibra me fuqi të lartëbllokim i zhvillimit të teknologjisë

Edhe pse lazerët me fibra kanë vlerë të lartë aplikimi në industri ushtarake, mjekësore dhe industri të tjera, Kina ka promovuar aplikimin e gjerë të lazerëve me fibra përmes gati 30 viteve të kërkimit dhe zhvillimit teknologjik, por nëse duam të bëjmë që lazerët me fibra të prodhojnë fuqi më të lartë, ka ende shumë pengesa në teknologjinë ekzistuese. Për shembull, nëse fuqia dalëse e lazerit me fibra mund të arrijë një fibër të vetme me një modalitet prej 36.6KW; ndikimi i fuqisë së pompimit në fuqinë dalëse të lazerit me fibra; ndikimi i efektit të lenteve termike në fuqinë dalëse të lazerit me fibra.

Përveç kësaj, hulumtimi i teknologjisë së lazerit me fibra me fuqi të lartë duhet të marrë në konsideratë edhe stabilitetin e mënyrës tërthore dhe efektin e errësimit të fotoneve. Nëpërmjet hetimit, është e qartë se faktori ndikues i paqëndrueshmërisë së mënyrës tërthore është ngrohja e fibrave, dhe efekti i errësimit të fotoneve i referohet kryesisht faktit që kur lazeri me fibra prodhon vazhdimisht qindra vat ose disa kilovat fuqi, fuqia e daljes do të tregojë një trend të shpejtë rënieje, dhe ekziston një shkallë e caktuar kufizimi në prodhimin e vazhdueshëm të fuqisë së lartë të lazerit me fibra.

Edhe pse shkaqet specifike të efektit të errësimit të fotoneve nuk janë përcaktuar qartë aktualisht, shumica e njerëzve besojnë se qendra e defektit të oksigjenit dhe thithja e transferimit të ngarkesës mund të çojnë në shfaqjen e efektit të errësimit të fotoneve. Bazuar në këta dy faktorë, propozohen mënyrat e mëposhtme për të penguar efektin e errësimit të fotoneve. Si alumini, fosfori, etj., në mënyrë që të shmanget thithja e transferimit të ngarkesës, dhe më pas testohet dhe zbatohet fibra aktive e optimizuar, standardi specifik është të ruhet një fuqi dalëse prej 3KW për disa orë dhe një fuqi dalëse e qëndrueshme prej 1KW për 100 orë.