Tantangan yang dihadapi oleh laser serat doping thulium berkelanjutan berkekuatan tinggi

Tantangan yang dihadapi oleh laser serat terus menerus yang didoping thulium berkekuatan tinggi, Selama dua dekade terakhir, daya keluaran laser serat terus menerus yang didoping thulium telah meningkat secara dramatis. Daya keluaran dari osilator semua serat tunggal telah melebihi 500 W; struktur MOPA semua serat telah mencapai daya keluaran kilowatt. Namun, masih banyak permasalahan yang menghambat peningkatan lebih lanjut dalam bidang ketenagalistrikan.

Pertama-tama, ketika daya meningkat, sistem akan menghasilkan panas dalam jumlah besar, yang akan sangat mempengaruhi peningkatan daya keluaran dan stabilitas laser, dan bahkan dapat menyebabkan kerusakan pada laser. Oleh karena itu, pembuangan panas yang efektif sangat penting. Dengan menggunakan struktur amplifikasi multi-tahap, distribusi panas sistem dapat disebarkan secara efektif dan tekanan pada manajemen termal berkurang. Menggunakan sumber pompa dengan panjang gelombang yang mendekati laser dapat mengurangi kehilangan kuantum dan mengurangi produksi panas. Selain itu, beberapa serat optik baru dengan sifat pembuangan panas yang baik, seperti serat optik berlapis logam, juga memberikan ide-ide baru untuk manajemen termal.

Kedua, semakin tinggi daya keluaran laser, semakin jelas efek nonlinier serat optik terhadap peningkatan daya. Beberapa serat kristal fotonik medan mode besar baru memiliki ambang nonlinier yang lebih tinggi, yang secara efektif dapat mengurangi dampak efek nonlinier.

Selain pengaruh suhu dan efek nonlinier, kinerja perangkat serat optik 2 μm juga membatasi peningkatan daya keluaran sampai batas tertentu. Ketika daya melebihi daya maksimum perangkat serat optik, perangkat akan rusak, dan daya tinggi menyebabkan peningkatan suhu mempengaruhi kinerja perangkat serat optik.

Oleh karena itu, mengembangkan perangkat serat optik dengan stabilitas tinggi dan berdaya tahan tinggi merupakan cara penting untuk lebih meningkatkan daya keluaran laser serat yang didoping thulium. Selain itu, efisiensi penyerapan cahaya pompa oleh serat penguatan dan kecerahan sumber pompa juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi peningkatan daya.

Secara umum, peningkatan daya keluaran laser serat yang didoping thulium dapat dimulai dari aspek mencapai pengendalian suhu yang efektif, mengembangkan serat yang didoping thulium dengan efisiensi tinggi, mengatasi efek nonlinier, meningkatkan kinerja perangkat serat, mengoptimalkan struktur sistem, dan meningkatkan sumber pompa. kecerahan.