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 izlauza 10 000 vatu, šķiedru lāzera struktūra galvenokārt ir optiskā divvirzienu sūknēšanas izmantošana, veidojot rezonatoru, izpētot šķiedras slīpuma efektivitāti Lāzers sasniedza 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, Kad lāzers ir jāpārvieto optiskā ceļa veidošanas procesā, arī optiskais ceļš ir jāpielāgo, kas ierobežo plašu optiskās sūkņa struktūras šķiedras pielietojumu 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. The direct oscillator structure is that the grating selects the wavelength in the process of oscillation, and then outputs the selected wavelength, while MOPA uses the wavelength selected by the grating as the seed light, and the seed light is amplified under the action of the first -Level pastiprinātājs, tāpēc arī šķiedru lāzera izejas jauda zināmā mērā tiks uzlabota. 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 lāzerā, un izejas lāzera spilgtums zināmā mērā tiks ietekmēts, kam ir arī tieša ietekme par 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 militārajās, medicīniskajās un citās nozarēs, Ķīna ir veicinājusi plašu šķiedru lāzeru pielietojumu gandrīz 30 gadu tehnoloģiju izpētē un attīstībā, bet, ja vēlaties panākt, lai šķiedru lāzeri varētu izdalīt lielāku jaudu, joprojām ir Daudzas sašaurināšanās esošās tehnoloģijas. 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 attiecas uz to, kad šķiedru lāzers nepārtraukti izvada simtiem vatu vai vairākus kilovatus jaudu, izejas jauda parādīs a Ātras samazināšanās tendence, un pastāv zināma ierobežojuma pakāpe uz nepārtrauktas šķiedras lāzera lielas jaudas jaudas.

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.