Tidens de ôfrûne desennia, mei de trochgeande ferbettering fan pomp boarne en laser struktuer, fiber laser technology is gâns ferbettere. Op grûn fan de doped glêstried (YDF-Laser) wurdt in protte brûkt yn yndustriële, wittenskiplik ûndersyk, ensfh fanwege hege elektryske-optyske konverzje effisjinsje, bettere beam kwaliteit en stabiliteit.
Fig1. Spektrale absorption rate fan ferskate metalen materialen
De hjoeddeiske hege macht single-mode fiber lasers hawwe lang west by steat om maklik ymplemintearje digitale KW-nivo optyske macht útfier, dy't makket sokke lasers op it mêd fan metaal ferwurking. Under deselde ljochtútfierkrêftbetingsten, troch de ferskillende absorptionsrate, wurdt de 1 mikronfaserlaser basearre op 'e folwoeksenfaser signifikant ferbettere as de CO2-laser fan 10 mikrons effisjinter is as it metalen materiaal. Fig 1 jout de spektrale absorption taryf fan ferskillende metalen materialen, dat kin sjoen wurde út de figuer dat it grutste part fan 'e metalen materiaal op' e absorption skaaimerken fan it spektrum eksposearje in oanstriid om ôfnimme as de optyske golflingte nimt ta. It metaal materiaal is fansels sterker as de útfier golflingte fan likernôch 1070 nm relatyf oan de útfier golflingte fan de CO2 laser by in CO2 laser by 10.6um. Benammen de absorption rate fan it metaal izer ûnder 1070 nm golflingte is hast 6 kear leger as de 10.6um golflingte betingsten.
Fig 2. Relative absorption fan aluminosilicate en phosphosilicate (YB) fiber op 800-1100 nm spektrum
Om't de blende glêstried in tige sterke absorptionskarakteristyk hat fan 976 nm en 915 nm golflingte, wurde sokke lasers benammen pompt troch in semiconductor laser (LD) dy't de boppesteande golflingte útstjit. Fig 2 is twa typyske doped optyske fezels oan relative absorption tariven fan 800 oan 1100 nm spektroskopy, en der is in wichtige funksje absorption pyk tichtby 915 nm en 976 nm. De absorption rate fan 976nm ljocht weagen yn de aluminosilicate dumping fiber is hast trije kear de ljocht weach fan 915 nm, en de absorption taryf fan de eardere yn de phosphosilicate is hast 5 kear de lêste. Sa'n neidiel is oars, wat betsjuttet dat sokke lasers 976nm LD-pomptechnology oannimme om hegere ljocht-optyske konverzje-effisjinsje te berikken. Tagelyk betsjut hegere absorption ek de lingte fan 'e glêstried effektyf te ferminderjen, wêrtroch skealike netlineêre effekten yn in bepaalde mate beheine.
Fig.3 Curve fan Photon Dinoff (PD) Ferlies fan ferskillende YB Ion Energy Steps.
Op it stuit moatte grut-aktearjende seldsume ierde-dopede fiberlasers te krijen hawwe mei fotodasjonele problemen. Dit probleem feroarsaket in signifikante fermindering fan 'e útfierkrêft fan' e laser, stabiliteit en wurklibben. Photon Darkness It ferskynsel wurdt ek rapportearre yn in grut oantal ion-doped fiber lasers. It wurdt algemien beskôge dat dit ferskynsel feroarsake wurdt troch in kleursintrum produsearre yn 'e glêzen matrix. Foarige stúdzjes hawwe foarsteld in protte mooglike manier te lossen dizze foton dacte, ynklusyf co-doped fosfor yn 'e glêstried, mei help fan 405 nm laser, photobleaching, sels mei help fan hege temperatuer, in annealing fan foton decimensing fan foton bart. . Under harren, hoewol it fosfor effektyf ûnderdrukt wurde kin, wurde it eftergrûnferlies en numerike aperture ferhege.
Eardere stúdzjes fan Koponen team, op foton tsjusterder die bliken dat de foton intake snelheid hinget foar it grutste part ôf fan de konsintraasje fan excitation mites, dat is de enerzjy steat omkearing fan it ion (YB Inversion Rate). Se fûnen dat de tariven fan fotonopname proporsjoneel wiene mei 7 kear yn 'e ionyske enerzjy-omkearsifer. In kromme fan foton yntiminearre ferliezen oer de tiid yn Fig 3 yn Fig 3 wurdt jûn yn Fig 3. De gegevens binne tige yntuïtyf dat de photon darking taryf tanimt skerp mei de tanimming fan enerzjy omkearing.
Fig 4, YB Ion Energy Reverse Rate As de Pump Power Change Curve ûnder 976 Nm en 920 NM Pump Condition (Tink oan dat de gegevens omkearingsfrekwinsje genôch glêd binne as de standert fariânsje minder is as 1%)
De enerzjy tastân omkearing taryf yn de doped glêstried wurdt beynfloede troch de massa fan de glêstried, de pomp macht, de ljocht feedback, en de golflingte fan de pomp ljocht golflingte. Geskikte pomp ljocht golflingte kin foar in grut part ûnderdrukt foar in grut part. De enerzjy-state omkearing wurdt rûchwei definiearre as in ferhâlding fan fotonyske absorption mei deselde emission dwerstrochsneed op in bepaalde pomp ljocht golflingte, en dan de enerzjy steat fan de gedoteerde fiber wurdt krigen ûnder twa pomp ljocht betingsten fan 976 nm en 920 nm. De omkearingsfrekwinsje ferskilt mei de feroaring fan 'e pompkrêft (figuer 4). Hoewol it absorpsjonsspektrum yn 'e FIG 2 yn' e earste Fig 2 oanjout dat de absorpsjonskarakteristiken fan it 976nm-golflingte ljocht signifikant sterker is as oare golflingten, mar om't it 976 nm-golflingte ljocht relatyf grut is, wurdt it úteinlik krigen troch pompljocht dan yn 920 nm. De legere enerzjy yn 'e betingst is leger. Hoewol't de gegevens net direkt joech de enerzjy steat omkearing fan 915 nm pomp, it wie noch mooglik te spekulearje dat de 976nm pomp ljocht boarne hat in sterker anty-optyske sub-profiling potinsjeel as de eardere.
Hoewol't de 976nm pomp metoade hat in hegere absorption taryf en ljocht konverzje effisjinsje, it kin effektyf ferminderjen de lingte fan de winst fiber, en it skealike photon canache effekt kin wurde fermindere, mar syn relatyf oan de 915 nm pomp modus op glêstried behanneling en coupling . Technysk is dreger. Boppedat is it absorptionspektrum fan 'e ynboude glêstried yn it 976 nm-berik te smel. De golflingte feroaring feroarsake troch de temperatuer fluktuaasje fan de pomp boarne kin feroarsaakje de laser útfier macht te ynstabyl, en dizze pomp technology hat in hiel strang eask fan de laser syn termyske behear systeem. Hjirtroch binne mar in pear laserfabrikanten lykas Dútslân's IPG, de Feriene Steaten Coherent-Rofin, en de Amerikaanske GW en oare fabrikanten brûke 976 nm-pompboarne yn grutskalige yndustriële lasers.
Post tiid: Jul-27-2021