Evolucioni teknik i lazerëve me fibra me fuqi të lartë

Evolucioni teknik i lazerëve me fibra me fuqi të lartë

Optimizimi ilazer me fibrastrukturën

1, struktura e pompës së dritës hapësinore

Lazerët e hershëm me fibra përdorën kryesisht daljen e pompës optike,lazerprodhimi, fuqia e tij dalëse është e ulët, në mënyrë që të përmirësohet shpejt fuqia dalëse e lazerëve me fibra në një periudhë të shkurtër kohore ka një vështirësi më të madhe. Në vitin 1999, fuqia dalëse e fushës së kërkimit dhe zhvillimit të lazerit me fibra thyen 10,000 vat për herë të parë, struktura e lazerit me fibër është kryesisht përdorimi i pompimit optik dydrejtues, duke formuar një rezonator, me hetimin e efikasitetit të pjerrësisë së fibrës. lazer arriti në 58.3%.
Megjithatë, megjithëse përdorimi i dritës së pompës me fibra dhe teknologjisë së bashkimit me lazer për të zhvilluar lazer me fibra mund të përmirësojë në mënyrë efektive fuqinë dalëse të lazerëve me fibra, por në të njëjtën kohë ka një kompleksitet, i cili nuk është i favorshëm për lentet optike për të ndërtuar rrugën optike. pasi lazeri duhet të zhvendoset në procesin e ndërtimit të shtegut optik, atëherë edhe shtegu optik duhet të rirregullohet, gjë që kufizon aplikimin e gjerë të lazerëve me fibra të strukturës së pompës optike.

2, struktura oshilator direkt dhe struktura MOPA

Me zhvillimin e lazerëve me fibra, zhveshësit e fuqisë së veshjes kanë zëvendësuar gradualisht komponentët 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 prakticitetin gradual të lazerëve me fibra. Struktura e oshilatorit direkt dhe struktura MOPA janë dy strukturat më të zakonshme të lazerëve me fibra në treg. Struktura e drejtpërdrejtë e oshilatorit është se grila 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 grila si dritën e farës, dhe drita e farës përforcohet nën veprimin e së parës. -përforcues i nivelit, kështu që fuqia dalëse e lazerit me fibra gjithashtu do të përmirësohet në një masë të caktuar. 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 i fuqisë së lartë në këtë strukturë është i lehtë për të çuar në paqëndrueshmërinë e shpërndarjes hapësinore brenda lazerit me fibra, dhe shkëlqimi i lazerit në dalje do të ndikohet në një masë të caktuar, gjë që gjithashtu ka një ndikim të drejtpërdrejtë. mbi efektin e prodhimit të fuqisë së lartë.

Me zhvillimin e teknologjisë së pompimit

Gjatësia e valës së pompimit të lazerit të hershëm të fibrave të dopuara me yterbium është zakonisht 915 nm ose 975 nm, por këto dy gjatësi vale të pompimit janë majat e absorbimit të joneve të yterbiumit, kështu që quhet pompim direkt, pompimi i drejtpërdrejtë nuk është përdorur gjerësisht për shkak të humbjes kuantike. Teknologjia e pompimit në brez është një shtrirje e 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 brezit është më e vogël se ajo e pompimit direkt.

Lazer me fibra me fuqi të lartëpengesa e zhvillimit të teknologjisë

Megjithëse lazerët me fibra kanë vlerë të lartë aplikimi në industritë ushtarake, mjekësore dhe të tjera, Kina ka promovuar aplikimin e gjerë të lazerëve me fibra përmes gati 30 viteve të kërkimit dhe zhvillimit të teknologjisë, por nëse doni të bëni që lazerët me fibra të mund të prodhojnë fuqi më të lartë, ka ende shumë pengesa në teknologjinë ekzistuese. Për shembull, nëse fuqia dalëse e lazerit me fibër mund të arrijë një modalitet të vetëm me një fibër 36.6 KW; 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.

Për më tepër, hulumtimi i teknologjisë së prodhimit të fuqisë më të lartë të lazerit me fibra duhet të marrë në konsideratë edhe stabilitetin e modalitetit tërthor dhe efektin e errësimit të fotonit. Nëpërmjet hetimit, është e qartë se faktori i ndikimit të paqëndrueshmërisë së modalitetit tërthor është ngrohja e fibrës, dhe efekti i errësimit të fotonit i referohet kryesisht asaj kur lazeri me fibër prodhon vazhdimisht qindra vat ose disa kilovat fuqi, fuqia dalëse do të tregojë një tendenca e rënies së shpejtë, dhe ka një shkallë të caktuar kufizimi në fuqinë e vazhdueshme të prodhimit të lartë të lazerit me fibra.

Megjithëse shkaqet specifike të efektit të errësimit të fotonit 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 fotonit. Mbi këta dy faktorë, propozohen mënyrat e mëposhtme për të penguar efektin e errësimit të fotonit. Të tilla si alumini, fosfori, etj., në mënyrë që të shmanget thithja e transferimit të ngarkesës, dhe më pas të testohet dhe aplikohet fibra aktive e optimizuar, standardi specifik është të ruhet prodhimi i fuqisë 3KW për disa orë dhe të ruhet prodhimi i qëndrueshëm i fuqisë 1KW për 100 orë.