Augstas enerģijas šķiedras lāzeru tehniskā attīstība

Augstas enerģijas šķiedras lāzeru tehniskā attīstība

Optimizācijašķiedru lāzersstruktūra

1, kosmosa gaismas sūkņa struktūra

Agrīnās šķiedru lāzeri galvenokārt izmantoja optisko sūkņa izvadi,lāzersIzeja, tā izejas jauda ir maza, lai ātri uzlabotu šķiedru lāzeru izejas jaudu īsā laika posmā, ir lielākas grūtības. 1999. gadā šķiedru lāzera izpētes un attīstības lauka izvades jauda pirmo reizi salauza 10 000 vatu, šķiedru lāzera struktūra galvenokārt ir optiskā divvirzienu sūknēšanas izmantošana, veidojot rezonatoru, ar šķiedru lāzera slīpuma efektivitātes izpēti sasniedzot 58,3%.
Tomēr, kaut arī šķiedru sūkņa gaismas un lāzera savienošanas tehnoloģijas izmantošana šķiedru lāzeru attīstīšanai var efektīvi uzlabot šķiedru lāzeru izejas jaudu, bet tajā pašā laikā ir sarežģītība, kas neveicina optisko objektīvu, lai izveidotu optisko ceļu, pēc tam, kad lāzers ir jāpārvieto, lai izveidotu optisko ceļu, optiskajam veidam ir jāpārdomā, kas ierobežo ierobežojumu, kas ierobežo ierobežojumu, lai ierobežotu ierobežojumu, kas ierobežots, lai ierobežotu ierobežojumu, lai ierobežotu ierobežojumu, kas ierobežo ierobežojumu, kas ierobežo ierobežojumu, kas ierobežo ierobežojumu, lai ierobežotu ierobežojumu, kas ierobežots, lai ierobežotu ierobežojumu, kas ierobežots, lai ierobežotu optisko ceļu. lāzeri.

2, tiešā oscilatora struktūra un mopa struktūra

Izstrādājot šķiedru lāzerus, apšuvuma enerģijas noņēmēji ir pakāpeniski aizstājuši objektīva komponentus, vienkāršojot šķiedru lāzeru attīstības posmus un netieši uzlabojot šķiedru lāzeru uzturēšanas efektivitāti. Šī attīstības tendence simbolizē šķiedru lāzeru pakāpenisko praktiskumu. Tiešā oscilatora struktūra un MOPA struktūra ir divas visizplatītākās šķiedru lāzeru struktūras tirgū. Tiešā oscilatora struktūra ir tāda, ka režģis izvēlas viļņa garumu svārstību procesā un pēc tam izvada izvēlēto viļņa garumu, savukārt MOPA izmanto viļņa garumu, ko režģis izvēlas kā sēklu gaismu, un sēklu gaisma tiek pastiprināta pirmā līmeņa pastiprinātāja darbībā, tāpēc šķiedras lāzera izejas jauda tiks uzlabota noteiktam pagarinātājam. Ilgu laiku kā vēlamo struktūru lieljaudas šķiedru lāzeriem ir izmantoti šķiedru lāzeri ar MPOA struktūru. Tomēr turpmākajos pētījumos ir atklāts, ka lieljaudas izlaide šajā struktūrā ir viegli izraisīt telpiskā sadalījuma nestabilitāti šķiedru lāzera iekšpusē, un izejas lāzera spilgtums zināmā mērā tiks ietekmēts, kam ir arī tieša ietekme uz lieljaudas izejas efektu.

Ar sūknēšanas tehnoloģijas attīstību

Sūknēšanas viļņa garums agrīnā ytterbium leģēta šķiedru lāzera parasti ir 915 nm vai 975 nm, bet šie divi sūknēšanas viļņu garumi ir Ytterbium jonu absorbcijas virsotnes, tāpēc to sauc par tiešu sūknēšanu, tieša sūknēšana nav plaši izmantota kvantu zaudējumu dēļ. Joslas sūknēšanas tehnoloģija ir tiešās sūknēšanas tehnoloģijas pagarinājums, kurā viļņa garums starp sūknēšanas viļņa garumu un pārraidīšanas viļņa garumu ir līdzīgs, un joslas sūknēšanas kvantu zaudējumu ātrums ir mazāks nekā tieša sūknēšana.

Lielas enerģijas šķiedru lāzerstehnoloģiju attīstības sašaurinājums

Lai arī šķiedru lāzeriem ir augsta pielietojuma vērtība militārajā, medicīniskajā un citās nozarēs, Ķīna ir veicinājusi plašu šķiedru lāzeru pielietojumu gandrīz 30 gadu tehnoloģiju izpētē un attīstībā, taču, ja vēlaties padarīt šķiedru lāzerus, kas var izvadīt lielāku jaudu, esošajā tehnoloģijā joprojām ir daudz sašaurinājumu. Piemēram, vai šķiedru lāzera izejas jauda var sasniegt vienas šķiedras vienas režīma 36,6 kW; Sūknēšanas jaudas ietekme uz šķiedru lāzera izejas jaudu; Termiskā objektīva ietekme uz šķiedru lāzera izejas jaudu.

Turklāt šķiedru lāzera augstākas enerģijas izejas tehnoloģijas izpētei jāapsver arī šķērseniskā režīma un fotonu aptumšojošā efekta stabilitāte. Izmeklēšanas laikā ir skaidrs, ka šķērseniskā režīma nestabilitātes ietekmes koeficients ir šķiedru sildīšana, un fotona aptumšošanās efekts galvenokārt norāda uz to, kad šķiedru lāzers nepārtraukti izvada simtiem vatu vai vairākus kilovatus jaudu, izejas jauda parādīs strauju samazināšanās tendenci, un ir noteikta ierobežojuma pakāpe nepārtrauktai lielai jaudai, kas ir šķiedra.

Lai arī īpašu fotonu aptumšojošā efekta cēloņi šobrīd nav skaidri definēti, vairums cilvēku uzskata, ka skābekļa defektu centrs un lādiņa pārnešanas absorbcija var izraisīt fotonu aptumšojošu efektu. Šiem diviem faktoriem tiek ierosināti šādi veidi, lai kavētu fotonu aptumšo efektu. Piemēram, alumīnijs, fosfors utt., Lai izvairītos no lādiņa pārnešanas absorbcijas, un pēc tam tiek pārbaudīta un piemērota optimizētā aktīvā šķiedra, īpašais standarts ir 3kW jaudas jaudas uzturēšana vairākas stundas un uzturēt 1 kW jaudu stabilu izvadi 100 stundas.