Ipari hírek

Kihívások, amelyekkel a nagy teljesítményű, folyamatos, túliummal adalékolt szálas lézerek szembesülnek

2024-01-27

Kihívások, amelyekkel a nagy teljesítményű, folytonos, túliummal adalékolt szálas lézerek szembesülnek, Az elmúlt két évtizedben a folyamatos, túliummal adalékolt szálas lézerek kimeneti teljesítménye drámaian megnőtt. Egyetlen szálas oszcillátor kimenő teljesítménye meghaladta az 500 W-ot; a teljesen szálas MOPA szerkezet kilowatt kimenő teljesítményt ért el. Azonban még mindig sok probléma korlátozza a teljesítmény további fejlesztését.

Először is, amikor a teljesítmény nő, a rendszer nagy mennyiségű hőt termel, ami súlyosan befolyásolja a kimeneti teljesítmény növekedését és a lézer stabilitását, sőt a lézer károsodását is okozhatja. Ezért a hatékony hőelvezetés kulcsfontosságú. A többlépcsős erősítő struktúra használatával a rendszer hőelosztása hatékonyan oszlatható, és csökkenthető a hőkezelésre nehezedő nyomás. A lézer hullámhosszához közeli hullámhosszú szivattyúforrás használata csökkentheti a kvantumveszteségeket és a hőtermelést. Emellett néhány új, jó hőelvezetési tulajdonságokkal rendelkező optikai szál, például fémbevonatú optikai szálak is új ötleteket adnak a hőkezeléshez.


Másodszor, minél nagyobb a lézer kimeneti teljesítménye, annál nyilvánvalóbb lesz az optikai szál nemlineáris hatása a teljesítménynövekedésre. Néhány új, nagy módusú fotonikus kristályszál magasabb nemlineáris küszöbértékkel rendelkezik, ami hatékonyan csökkentheti a nemlineáris hatások hatását.


A hőmérséklet és a nemlineáris hatások mellett a 2 μm-es optikai szálas eszközök teljesítménye is korlátozza bizonyos mértékig a kimeneti teljesítmény javítását. Ha a teljesítmény meghaladja az optikai eszköz maximális teljesítményét, az eszköz megsérül, és a nagy teljesítmény okai A megnövekedett hőmérséklet befolyásolja az optikai eszközök teljesítményét.


Ezért a nagy stabilitású, nagy teljesítménynek ellenálló optikai szálas eszközök fejlesztése fontos módja annak, hogy tovább növeljük a túliummal adalékolt szálas lézerek kimeneti teljesítményét. Ezenkívül a szivattyú fényének az erősítő szál általi elnyelési hatékonysága és a szivattyúforrás fényereje szintén fontos tényezők, amelyek befolyásolják a teljesítménynövekedést.


Általánosságban elmondható, hogy a túliummal adalékolt szálas lézerek kimeneti teljesítményének javítása a hatékony hőmérsékletszabályozás elérése, a nagy hatékonyságú túliummal adalékolt szálak fejlesztése, a nemlineáris hatások leküzdése, a szálas készülékek teljesítményének javítása, a rendszerszerkezet optimalizálása és a szivattyúforrás javítása szempontjaiból indulhat ki. Fényerősség.


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