Mga hamon na kinakaharap ng high-power na tuloy-tuloy na thulium-doped fiber laser

Mga hamon na kinakaharap ng high-power na tuloy-tuloy na thulium-doped fiber laser, Sa nakalipas na dalawang dekada, ang output power ng tuluy-tuloy na thulium-doped fiber lasers ay tumaas nang husto. Ang output power ng isang solong all-fiber oscillator ay lumampas sa 500 W; ang lahat-ng-hibla na istraktura ng MOPA ay nakamit ang output power na kilowatts. Gayunpaman, mayroon pa ring maraming mga problema na naghihigpit sa karagdagang mga pagpapabuti sa kapangyarihan.

Una sa lahat, kapag tumaas ang kapangyarihan, ang sistema ay bubuo ng isang malaking halaga ng init, na seryosong makakaapekto sa pagtaas ng lakas ng output at ang katatagan ng laser, at maaaring maging sanhi ng pinsala sa laser. Samakatuwid, ang epektibong pag-aalis ng init ay mahalaga. Sa pamamagitan ng paggamit ng multi-stage na istraktura ng amplification, ang pamamahagi ng init ng system ay maaaring epektibong mapakalat at ang presyon sa pamamahala ng thermal ay nabawasan. Ang paggamit ng pump source na may wavelength na malapit sa laser ay maaaring mabawasan ang dami ng pagkawala at mabawasan ang produksyon ng init. Bilang karagdagan, ang ilang mga bagong optical fibers na may mahusay na mga katangian ng pagwawaldas ng init, tulad ng mga metal-clad optical fibers, ay nagbibigay din ng mga bagong ideya para sa thermal management.

Pangalawa, kung mas mataas ang kapangyarihan ng laser output, mas malinaw na magkakaroon ng nonlinear na epekto sa optical fiber sa pagtaas ng kapangyarihan. Ang ilang bagong large-mode field na photonic crystal fiber ay may mas mataas na nonlinear threshold, na maaaring epektibong mabawasan ang epekto ng mga nonlinear na epekto.

Bilang karagdagan sa impluwensya ng temperatura at mga nonlinear na epekto, ang pagganap ng 2 μm optical fiber device ay naghihigpit din sa pagpapabuti ng output power sa isang tiyak na lawak. Kapag ang kapangyarihan ay lumampas sa pinakamataas na kapangyarihan ng optical fiber device, ang aparato ay masisira, at ang mataas na kapangyarihan ay nagiging sanhi Ang pagtaas ng temperatura ay nakakaapekto sa pagganap ng mga fiber optic na aparato.

Samakatuwid, ang pagbuo ng high-stability, high-power-withstanding optical fiber device ay isang mahalagang paraan upang higit pang mapataas ang output power ng thulium-doped fiber lasers. Bilang karagdagan, ang kahusayan ng pagsipsip ng ilaw ng bomba sa pamamagitan ng gain fiber at ang liwanag ng pinagmumulan ng bomba ay mahalagang salik din na nakakaapekto sa pagtaas ng kuryente.

Sa pangkalahatan, ang pagpapabuti ng output power ng thulium-doped fiber lasers ay maaaring magsimula sa mga aspeto ng pagkamit ng epektibong temperatura control, pagbuo ng high-efficiency thulium-doped fibers, pagtagumpayan ng mga nonlinear effect, pagpapabuti ng pagganap ng fiber device, pag-optimize ng istraktura ng system, at pagpapabuti ng pump source. ningning.