Проблемы, с которыми сталкиваются мощные непрерывные волоконные лазеры, легированные тулием

Проблемы, с которыми сталкиваются мощные непрерывные волоконные лазеры, легированные тулием. За последние два десятилетия выходная мощность непрерывных волоконных лазеров, легированных тулием, резко возросла. Выходная мощность одного полностью оптоволоконного генератора превысила 500 Вт; Цельноволоконная структура MOPA достигла выходной мощности в киловатт. Однако по-прежнему существует множество проблем, ограничивающих дальнейшее улучшение энергетики.

Прежде всего, при увеличении мощности система будет генерировать большое количество тепла, что серьезно повлияет на увеличение выходной мощности и стабильность работы лазера и может даже привести к его повреждению. Поэтому эффективное рассеивание тепла имеет решающее значение. Благодаря использованию многоступенчатой ​​структуры усиления можно эффективно распределить тепло в системе и снизить нагрузку на управление температурным режимом. Использование источника накачки с длиной волны, близкой к длине волны лазера, позволяет уменьшить квантовые потери и снизить тепловыделение. Кроме того, некоторые новые оптические волокна с хорошими свойствами рассеивания тепла, такие как оптические волокна с металлической оболочкой, также открывают новые идеи для управления температурным режимом.

Во-вторых, чем выше выходная мощность лазера, тем более очевидным будет нелинейный эффект в оптическом волокне на увеличение мощности. Некоторые новые фотонно-кристаллические волокна с большим модовым полем имеют более высокие пороги нелинейности, что может эффективно снизить влияние нелинейных эффектов.

Помимо влияния температуры и нелинейных эффектов, характеристики волоконно-оптических устройств диаметром 2 мкм также в определенной степени ограничивают улучшение выходной мощности. Когда мощность превышает максимальную мощность оптоволоконного устройства, устройство будет повреждено, а высокая мощность приведет к повышению температуры. Повышенная температура влияет на производительность волоконно-оптических устройств.

Поэтому разработка высокостабильных и выдерживающих большую мощность волоконно-оптических устройств является важным способом дальнейшего увеличения выходной мощности волоконных лазеров, легированных тулием. Кроме того, важными факторами, влияющими на увеличение мощности, являются эффективность поглощения света накачки усиливающим волокном и яркость источника накачки.

Вообще говоря, улучшение выходной мощности волоконных лазеров, легированных тулием, можно начать с аспектов достижения эффективного контроля температуры, разработки высокоэффективных волокон, легированных тулием, преодоления нелинейных эффектов, улучшения характеристик волоконных устройств, оптимизации структуры системы и улучшения источника накачки. яркость.