Bransjenyheter

Kort bølgelengde fiberlaser med smal linjebredde

2021-12-27
For spektralsynteseteknologi er økning av antall syntetiserte laserunderstråler en av de viktige måtene å øke syntesekraften på. Utvidelse av spektralområdet til fiberlasere vil bidra til å øke antallet spektralsyntese-lasersub-stråler og øke spektralsyntesekraften [44-45]. For tiden er det ofte brukte spektrumsynteseområdet 1050~1072 nm. Ytterligere utvidelse av bølgelengdeområdet til fiberlasere med smal linjebredde til 1030 nm er av stor betydning for spektrumsynteseteknologien. Derfor har mange forskningsinstitusjoner fokusert på kort bølgelengde (bølgelengde mindre enn 1040 nm) smal linje Bredfiberlasere ble studert. Denne artikkelen studerer hovedsakelig 1030 nm fiberlaseren, og utvider bølgelengdeområdet til den spektralt syntetiserte laserunderstrålen til 1030 nm.
Utgangsegenskapene til fiberlasere med forskjellige bølgelengder påvirkes hovedsakelig av absorpsjonsspekteret og emisjonsspekteret til forsterkningsfiberen. For fiberlasere med kort bølgelengde, sammenlignet med det tradisjonelle bølgelengdebåndet (1060~1080 nm) for fiberlasere, er absorpsjonstverrsnittet av forsterkningsfiberen større. Kortbølgelengdelaseren blir lett reabsorbert i forsterkningsfiberen for å produsere en laserutgang med lengre bølgelengde, det vil si at ASE genereres, som begrenser utgangseffekten.

I 2011 brukte O. Schmidt fra University of Jena en ASE-kilde med smal linjebredde som frølys for forsterkning. Frøkildestrukturen er vist i figur 21. To gitter brukes til å kontrollere frølinjebredden kl. 12.00, frøutgangseffekten er 400 mW, og senterbølgelengden er 1030 nm. Frøkilden forsterkes i to trinn. Det første trinnet bruker en 40/200 fotonisk krystallfiber og det andre trinnet bruker en 42/500 fotonisk krystallfiber. Den endelige utgangseffekten er 697 W og strålekvaliteten er M2=1,34 [46].


I 2016 brukte Nader A. Naderi fra U.S. Air Force Laboratory en enkeltfrekvenslaser med et PRBS-signal modulert 1030 nm som frøkilde. Frøkildens spektrale linjebredde var 3,5 GHz, og deretter ble den forsterket av et forsterkertrinn. Den eksperimentelle enheten er vist i figur 22. . Systemet øker laserutgangseffekten til 1030 nm-båndet til 1034 W, den spektrale linjebredden er 11 pm, utgangseffektiviteten til forsterkertrinnet er 80 %, ASE-undertrykkelsesforholdet er opptil 40 dB, og strålekvaliteten er M2 = 1,1 til 1,2. I eksperimentet ble SBS- og ASE-effektene undertrykt ved å kontrollere lengden på forsterkningsfiberen [47-48].

I 2014, Ye Huang et al. fra Nufern Company i USA oppnådde kW laserutgang i bølgelengdeområdet 1028~1100 nm [49]. I forsøket ble 1028 nm og 1100 nm lasere hovedsakelig studert, og resultatene ble sammenlignet med 1064 nm lasere. Det ble funnet at sammenlignet med de tradisjonelle båndfiberlaserne, ble ASE-effekten av både kortbølgelengde og langbølgelengdefiberlasere betydelig forbedret. Til slutt, etter å ha undertrykt ASE-effekten, ble det oppnådd en 1215 W enkeltmodus laserutgang i 1028 nm-båndet, og den optiske effektiviteten var 75%.

I 2016, det amerikanske selskapet Roman Yagodkin et al. utført fasemodulasjon på en enkeltfrekvenslaser som frøkilde. Etter forsterkning ble det oppnådd en lasereffekt på >1,5 kW. Lasersenterbølgelengdeområdet er 1030~1070 nm, og den spektrale linjebredden er <15 GHz[50]. Utgangsspekteret ved bølgelengden er vist i figur 23. Det kan sees fra spekteret at ASE-undertrykkelsesforholdet til kortbølgelengdelaserspekteret er omtrent 15 dB lavere enn laserens nær 1064 nm. I 2017 utførte US IPG Company fasemodulering på 1030 nm enkeltfrekvenslaseren for å utvide spekteret til 20 GHz. Etter et tre-trinns forforsterkningstrinn nådde utgangseffekten 15-20 W, og til slutt etter hovedforsterkertrinnet var utgangseffekten 2,2 kW. Laserutgangen med kort bølgelengde er for øyeblikket den høyeste utgangseffekten til 1030 nm-båndfiberlaseren [50].
Oppsummert, på grunn av påvirkningen av ASE-effekten, er den maksimale utgangseffekten til fiberlaseren med smal bølgelengde bare 2,2 kW, som har mye rom for utvikling sammenlignet med fiberlaseren med smal linjebredde nær den typiske. bølgelengde på 1064 nm.

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