Balita sa Industriya

Maikling wavelength makitid linewidth fiber laser

2021-12-27
Para sa teknolohiya ng spectral synthesis, ang pagtaas ng bilang ng mga synthesized na laser sub-beam ay isa sa mga mahalagang paraan upang mapataas ang kapangyarihan ng synthesis. Ang pagpapalawak ng spectral range ng fiber lasers ay makakatulong na mapataas ang bilang ng spectral synthesis laser sub-beams at mapataas ang spectral synthesis power [44-45]. Sa kasalukuyan, ang karaniwang ginagamit na spectrum synthesis range ay 1050~1072 nm. Ang karagdagang pagpapalawak ng wavelength na hanay ng makitid na linewidth fiber laser sa 1030 nm ay may malaking kahalagahan sa teknolohiya ng spectrum synthesis. Samakatuwid, maraming mga institusyong pananaliksik ang nakatuon sa maikling wavelength (wavelength na mas mababa sa 1040 nm) makitid na linya Wide fiber lasers ay pinag-aralan. Pangunahing pinag-aaralan ng papel na ito ang 1030 nm fiber laser, at pinalawak ang wavelength range ng spectrally synthesized laser sub-beam sa 1030 nm.
Ang mga katangian ng output ng fiber lasers na may iba't ibang wavelength ay pangunahing apektado ng spectrum ng pagsipsip at emission spectrum ng gain fiber. Para sa mga short-wavelength fiber laser, kumpara sa tradisyonal na wavelength band (1060~1080 nm) ng fiber lasers, mas malaki ang absorption cross-section ng gain fiber. Ang short-wavelength laser ay madaling reabsorbed sa gain fiber upang makabuo ng mas mahabang wavelength na laser output, iyon ay, nabuo ang ASE, na naglilimita sa output power nito.

Noong 2011, ginamit ni O. Schmidt ng Unibersidad ng Jena ang isang makitid na linewidth na pinagmumulan ng ASE bilang seed light para sa amplification. Ang istraktura ng pinagmumulan ng binhi ay ipinapakita sa Figure 21. Dalawang grating ang ginagamit upang kontrolin ang seed linewidth sa 12 pm, ang seed output power ay 400 mW, at ang center wavelength ay 1030 nm. Ang pinagmumulan ng binhi ay pinalaki sa dalawang yugto. Ang unang yugto ay gumagamit ng 40/200 photonic crystal fiber at ang pangalawang yugto ay gumagamit ng 42/500 photonic crystal fiber. Ang panghuling lakas ng output ay 697 W at ang kalidad ng beam ay M2=1.34 [46].


Noong 2016, si Nader A. Naderi ng U.S. Air Force Laboratory ay gumamit ng single-frequency laser na may PRBS signal modulated 1030 nm bilang pinagmumulan ng binhi. Ang spectral linewidth ng pinagmumulan ng binhi ay 3.5 GHz, at pagkatapos ay pinalakas ito ng yugto ng amplifier. Ang pang-eksperimentong aparato ay ipinapakita sa Figure 22. . Pinapataas ng system ang laser output power ng 1030 nm band sa 1034 W, ang spectral linewidth ay 11 pm, ang output efficiency ng amplifier stage ay 80%, ang ASE suppression ratio ay hanggang 40 dB, at ang beam na kalidad ay M2 = 1.1 hanggang 1.2. Sa eksperimento, ang mga epekto ng SBS at ASE ay pinigilan sa pamamagitan ng pagkontrol sa haba ng gain fiber [47-48].

Noong 2014, si Ye Huang et al. ng Nufern Company sa United States ay nakamit ang kw laser output sa wavelength range na 1028~1100 nm [49]. Sa eksperimento, ang 1028 nm at 1100 nm lasers ay pangunahing pinag-aralan, at ang mga resulta ay inihambing sa 1064 nm lasers. Napag-alaman na kumpara sa tradisyonal na band fiber laser, ang epekto ng ASE ng parehong short-wavelength at long-wavelength fiber lasers ay makabuluhang pinahusay. Sa wakas, pagkatapos sugpuin ang epekto ng ASE, ang isang 1215 W single-mode na laser output ay nakamit sa 1028 nm band, at ang optical na kahusayan ay 75%.

Noong 2016, ang kumpanyang Amerikano na si Roman Yagodkin et al. nagsagawa ng phase modulation sa isang single-frequency laser bilang pinagmumulan ng binhi. Pagkatapos ng amplification, nakuha ang isang laser output na> 1.5 kW. Ang laser center wavelength range ay 1030~1070 nm, at ang spectral linewidth ay <15 GHz[50]. Ang output spectrum sa wavelength ay ipinapakita sa Figure 23. Makikita mula sa spectrum na ang ASE suppression ratio ng short-wavelength laser spectrum ay humigit-kumulang 15 dB na mas mababa kaysa sa laser na malapit sa 1064 nm. Noong 2017, nagsagawa ang US IPG Company ng phase modulation sa 1030 nm single-frequency laser upang palawakin ang spectrum sa 20 GHz. Pagkatapos ng tatlong yugto ng pre-amplification stage, ang output power ay umabot sa 15-20 W, at sa wakas pagkatapos ng pangunahing amplifier stage, ang output power ay 2.2 kW. Ang short-wavelength na laser output ay kasalukuyang pinakamataas na output power ng 1030 nm band fiber laser [50].
Sa buod, dahil sa impluwensya ng epekto ng ASE, ang maximum na lakas ng output ng short-wavelength narrow-linewidth fiber laser ay 2.2 kW lamang, na may maraming puwang para sa pag-unlad kumpara sa narrow-linewidth fiber laser na malapit sa karaniwang wavelength ng 1064 nm.

X
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