Tha BWT air an teòiridh mu rèiteachadh spàsail dùmhail (DSBC) a mholadh agus air ceartachd DSBC a dhearbhadh tro dheuchainn stòr pumpa ìre kilowatt.Aig an àm seo, tha cumhachd aon phìob air a mheudachadh gu 15W-30W@BPP≈5-12mm * mrad agus is e an èifeachdas electro-optigeach> 60%, a leigeas leis an stòr pumpa àrd-chumhachd còmhla ri toradh snàithleach cumail suas àrd toradh soilleireachd fhad ‘s a tha e a’ lughdachadh meud, Tha e comasach an cuideam a lughdachadh agus èifeachdas tionndaidh electro-optigeach a leasachadh.
A ’cleachdadh a’ chip gnàthach, tha BWT air stòr pumpa a thoirt gu buil le trast-thomhas bunaiteach de 135μm NA0.22 toradh ceangailte ri fiber 420W tonn-tonn glaiste aig 976nm, càileachd ≈ 500g;agus trast-thomhas bunaiteach de 220μm NA0.22 toradh ceangailte snàithleach 1000W tonn-tonn singilte 976nm (no 915nm), càileachd ≈ stòr pumpa 400g.
Anns an àm ri teachd, le leasachadh soilleireachd chip semiconductor agus èifeachdas electro-optigeach, bidh àite neo-sheasmhach aig stòran pumpa aotrom agus àrd-chumhachd ann a bhith a ’dèanamh stòran solais laser fiber àrd-chumhachd beag, agus brosnaichidh iad an leasachadh gu gnìomhach. de thagraidhean gnìomhachais.
Ro-ràdh
Tha lasers fiber air fàs gu luath air sgàth an càileachd beam sàr-mhath agus na comasan leudachaidh cumhachd sùbailte (cothlamadh fiber).Anns na beagan bhliadhnaichean a dh ’fhalbh, tha lasers snàithleach aon-modh aon-modh air an cuingealachadh le TMI (neo-sheasmhachd modh transverse) agus buaidhean SRS, agus tha cumhachd oscillators laser snàithleach pumpaidh dìreach semiconductor cuibhrichte gu 5kW
[1].Tha an amplifier laser cuideachd air a stad aig 10kW
[2].Ged a dh’ fhaodar cumhachd toraidh àrdachadh le bhith ag àrdachadh trast-thomhas a’ chridhe gu h-iomchaidh, tha càileachd beam toraidh cuideachd a’ lughdachadh -1.Ach a dh’ aindeoin sin, tha an t-iarrtas airson soilleireachd stòran pumpa semiconductor a leasachadh fhathast èiginneach.
Chan eil na riatanasan airson càileachd beam ann an tagraidhean giollachd gnìomhachais gu riatanach mar aon mhodh.Gus cumhachd aon-fiber a mheudachadh, tha beagan mhodhan òrdugh ìosal ceadaichte.Gu ruige seo, glè bheag de stòran solais laser ioma-mhodh aon-fiber agus beam-cothlamadh stèidhichte air pumpadh 976nm de bharrachd air 5kW Le tagraidhean baidse (gu sònraichte gearradh agus tàthadh stuthan meatailt), cinneasachadh stòran pumpa àrd-chumhachd co-fhreagarrach tha e cuideachd air sgèile batch.
Nas lugha, nas aotroime agus nas seasmhaiche
An dàimh eadar an semiconductor chip BPP agus soilleireachd an stòr pumpa
O chionn trì bliadhna, bha soilleireachd chips 9xxnm sa mhòr-chuid aig ìre leud stiall 3W / mm * mrad@12W-100μm & leud stiall 2W / mm * mrad@18W-200μm.Stèidhichte air a leithid de chips, bidh BWT a’ coileanadh 600W agus 1000W 200μm NA0.22 toradh ceangailte ri fiber-1.
Aig an àm seo, tha soilleireachd chips 9xxnm air 3.75W / mm * mrad@15W-100μm leud stiall & leud stiall 3W / mm * mrad@30W-230μm a choileanadh, agus tha an èifeachdas electro-optigeach air a chumail suas gu bunaiteach aig timcheall air 60%.
A rèir an teòiridh mu rèiteachadh spàsail dùmhail [6], tha e air a thomhas a rèir èifeachdas cuibhreachaidh snàithleach cuibheasach de 78% (sgaoileadh laser bhon chip gu toradh ceangail fiber: beam spàsail aon-tonn a ’cothlamadh agus giùlan polarization a’ tighinn còmhla às aonais VBG), agus thathas a’ gabhail ris gu bheil a’ chip ag obair aig a’ chumhachd as àirde (Tha a’ chip BPP eadar-dhealaichte aig diofar sruthan), tha sinn air mapa dàta a chur ri chèile mar a leanas:
* Chip Brightness VS eadar-dhealaichte Trast-thomhas Fibre Coupling Cumhachd toradh
Faodar a lorg bhon fhigear gu h-àrd nuair a choileanas snàithleach sònraichte (trast-thomhas bunaiteach agus NA) toradh cumhachd sònraichte, airson sgoltagan le soilleireachd eadar-dhealaichte, tha an àireamh de chips eadar-dhealaichte, agus meud is cuideam an stòr pumpa eadar-dhealaichte cuideachd.Airson riatanasan pumpaidh an leusair snàithleach, ma tha an stòr pumpa air a dhèanamh de na sgoltagan gu h-àrd le soilleireachd eadar-dhealaichte air a thaghadh, tha cuideam agus meud an laser fiber den aon chumhachd gu tur eadar-dhealaichte, agus tha rèiteachadh an t-siostam fuarachaidh uisge cuideachd gu math eadar-dhealaichte.
Tha èifeachdas àrd, meud beag agus cuideam aotrom nan gluasadan do-sheachanta ann an leasachadh stòran solais laser san àm ri teachd (co dhiubh a tha lasers diode, lasers stàite cruaidh no lasers snàithleach), agus tha soilleireachd, èifeachdas agus cumhachd chips semiconductor a’ cluich pàirt chinnteach ann. .
Cuideam aotrom, soilleireachd àrd, stòr pumpa cumhachd àrd
Gus gabhail ris an inneal-measgachaidh snàithleach, thagh sinn mion-chomharrachadh snàithleach cumanta: 135μm NA0.22 agus 220μm NA0.22.Tha dealbhadh optigeach an dà stòr pumpa a’ gabhail ri rèiteachadh spàsail dùmhail agus cothlamadh beam polarization.
Nam measg, tha an 420WLD a’ gabhail ri 3.75W / mm * mrad@15W chip agus 135μm NA0.22 freumhag, agus tha glasadh tonn-tonn VBG aige, a choinnicheas ri riatanasan glasadh tonn cumhachd 30-100%, agus is e èifeachdas electro-optigeach 41%. .Tha an corp LD air a dhèanamh de stuth alùmanum alloy agus structar ceapaire [5].Bidh na sgoltagan àrd is ìosal a’ roinn an t-sianal fuarachaidh uisge, a leasaicheas cleachdadh àite.Tha an rèiteachadh spot solais, speactram agus toradh cumhachd (cumhachd san t-snàithleach) air an sealltainn san fhigear:
*420W@135μm NA0.22 LD
Thagh sinn 6 LDn airson deuchainnean clisgeadh teothachd àrd is ìosal agus crathaidh.Tha an dàta deuchainn mar a leanas:
* Deuchainn buaidh teòthachd àrd is ìosal
* Deuchainn crith
Bidh an 1000WLD a’ gabhail ri chip 3W / mm * mrad@30W agus snàithleach 220μm NA0.22, a choileanas toradh 915nm agus 976nm le ceangal fiber de 1000W fa leth, agus is e èifeachdas electro-optigeach> 44%.Tha an corp LD cuideachd air a dhèanamh de stuth almain alloy.Gus co-mheas cumhachd-gu-màs nas àirde a leantainn, tha an slige LD air a dhèanamh nas sìmplidhe fo chumha dèanamh cinnteach à neart structarail.Tha càileachd LD, rèiteachadh spot agus cumhachd toraidh (cumhachd san t-snàithleach) mar a leanas:
* 1000W@220μm NA0.22 LD
Gus piseach a thoirt air earbsachd an stòr pumpa, bidh an snàithleach ceann-cuibhle a’ gabhail ri teicneòlas sìoltachaidh solais mullach quartz agus còmhdach, a tha a’ dèanamh teòthachd an t-snàithleach taobh a-muigh stòr a’ phump faisg air teòthachd an t-seòmair.Chaidh sia 976nmLDn a thaghadh airson deuchainnean clisgeadh teothachd àrd is ìosal agus crathaidh.Tha toraidhean an deuchainn mar a leanas:
* Deuchainn buaidh teòthachd àrd is ìosal
* Deuchainn buaidh teòthachd àrd is ìosal
* Deuchainn crith
Co-dhùnadh
Tha coileanadh toradh soilleireachd àrd a’ tighinn aig cosgais èifeachdas electro-optigeach, is e sin, chan fhaighear an cumhachd toraidh as àirde agus an èifeachdas electro-optigeach as àirde aig an aon àm, a tha air a dhearbhadh le soilleireachd a ’chip agus tricead àbhaisteach a’ chàraid. snàithle.Anns an giùlan spàsail ioma-tiùb a tha a ’cothlamadh teicneòlas, tha soilleireachd agus èifeachdas an-còmhnaidh nan amasan nach gabh a choileanadh aig an aon àm.Bu chòir cothromachadh èifeachdas agus cumhachd electro-optigeach a dhearbhadh a rèir an tagraidh sònraichte.
Iomraidhean
[1] Mller Friedrich, Krmer Ria G., Matzdorf Christian, et al, “Mion-sgrùdadh coileanaidh ioma-kW air amplifier aon-mhodh monolithic Yb-doped agus suidheachadh oscillator,” Fiber Lasers XVI: Teicneòlas agus Siostaman (2019).
[2] Gapontsev V, Fomin V, Ferin A, et al, “Difraction Limited Ultra-High-Power Fiber Lasers,” Photonics Adhartach Solid-Stàite (2010).
[3] Haoxing Lin, Li Ni, Kun Peng, et al, “Choilean leusair snàithleach doped YDF a chaidh a dhèanamh aig an taigh ann an Sìona toradh 20kW bho aon snàithleach,” Chinese Journal of Lasers, 48 (09), (2021).
[4] Cong Gao, Jiangyun Dai, Fengyun Li, et al, “Fibre Aluminophosphosilicate Homemade 10-kW Ytterbium-Doped airson Pumpadh Tandem,” Chinese Journal of Lasers, 47(3), (2020).
[5] Dan Xu, Zhijie Guo, Tujia Zhang, et al, "600 W àrd soilleireachd diode leusair pumpadh tùs," Spie Laser, 1008603, (2017).
[6] Dan Xu, Zhijie Guo, Di Ma, et al, "Àrd shoilleireachd KW-clas leusair dìreach diode," Àrd-chumhachd Diode Laser Technology XVI, Àrd-Power Diode Laser Technology XVI, (2018).
Air a stèidheachadh ann an 2003, tha BWT na sholaraiche seirbheis fuasgladh laser cruinneil.Leis an rùn “Let the Dream Drive the Light” agus luachan “Sònraichte Ùr-ghnàthachadh”, tha a’ chompanaidh dealasach a thaobh a bhith a’ cruthachadh thoraidhean leusair nas fheàrr agus a’ toirt seachad lasers diode, lasers fiber, toraidhean laser ultrafast agus fuasglaidhean do luchd-ceannach cruinneil.Gu ruige seo, tha còrr air 10 millean leusair BWT a’ ruith gu seasmhach air-loidhne ann an còrr air 70 dùthaich agus sgìre air feadh an t-saoghail.
Ùine puist: Cèitean-11-2022