Daya laser serat doped Thulium

Ing taun anyar, laser serat thulium-doped wis kepincut liyane lan liyane manungsa waé amarga kaluwihan kayata struktur kompak, kualitas beam apik, lan efficiency kuantum dhuwur. Antarane wong-wong mau, daya dhuwur terus-terusan serat laser thulium-doped duwe aplikasi penting ing akeh lapangan kayata medical care, keamanan militer, komunikasi spasi, deteksi polusi udara, lan pangolahan materi. Ing meh 20 taun kepungkur, daya dhuwur terus-terusan thulium-doped serat laser wis dikembangaké kanthi cepet, lan daya output maksimum saiki wis tekan tingkat kilowatt. Sabanjure, ayo kang njupuk dipikir ing path dandan daya lan tren pembangunan saka laser serat thulium-doped saka aspèk osilator lan sistem amplifikasi.

Sumber pompa saka laser serat thulium-doped awal umume nggunakake laser YAG 1064 nm utawa laser pewarna 790 nm. Amarga daya kurang saka sumber pump lan watesan saka proses preparation serat doped sakdurunge ing wektu, daya output saka laser serat thulium-doped mung ing tingkat watt. Kanthi introduksi teknologi pump cladding pindho lan nambah kadewasan teknologi laser semikonduktor daya dhuwur, daya output laser serat thulium-doped uga saya tambah.

Ing taun 1998, Jackson et al. saka Universitas Manchester ing Inggris digunakake laser semikonduktor 790 nm minangka sumber pump lan digunakake teknologi pumping cladding kanggo mbangun spasial kabentuk terus-terusan tunable serat laser thulium-doped karo daya output maksimum 5,4 W. Ing 2007, a thulium- laser serat germanate doped dikembangaké. Piranti eksperimen ditampilake ing Figure 1. Ing mode pumping siji-mburi, output laser terus 64 W dijupuk ing 1900 nm. Kanggo entuk daya output sing luwih dhuwur, para peneliti nggunakake pompa dobel lan nggunakake serat gain dawa 40 cm, lan pungkasane entuk output laser terus-terusan 1900 nm saka 104 W.

Ing taun 2009, Institut Teknologi Harbin ngembangake laser serat doped thulium kanthi struktur rongga linear kabeh serat. Iku kasusun saka serat reflektif Bragg grating lan refleksi Fresnel kawangun dening pasuryan mburi serat thulium-doped kanggo mbentuk rongga resonansi. Iki dipompa dening 793 nm LD. Pungkasan, daya output 39,4 W dijupuk. Kajaba iku, padha uga mbandhingaké daya output lan karakteristik spektral dijupuk nalika FBG lan mirrors dichroic digunakake minangka couplers dhuwur-refleksi mungguh, lan ketemu sing efficiency slope saka struktur kabeh serat luwih murah lan daya batesan luwih. Dibandhingake karo struktur spasial, struktur kabeh-serat wiwitane diwatesi dening kinerja piranti serat optik lan kualitas splicing, lan kaluwihan ora ketok. Kanthi dandan terus teknologi preparation piranti serat optik lan tingkat splicing, kabeh-serat struktur wis mboko sithik nuduhake kaluwihan ageng.

Ing taun sing padha, laser serat doped thulium daya dhuwur adhedhasar struktur spasial nggunakake LD 793 nm kanggo ngompa serat doped thulium kanthi diameter inti 25 μm lan aperture numerik (NA) 0,08, lan entuk. output laser single-mode 300 W. Mengko, kanthi struktur sing padha, serat lapangan mode gedhe kanthi diameter inti 40 μm lan aperture numerik 0,2 digunakake kanggo entuk output laser multi-mode 2040 nm 885 W, yaiku daya output maksimum sing dipikolehi dening osilator serat doped thulium tunggal.

Ing 2014, Universitas Tsinghua nglaporake laser serat doped thulium-daya dhuwur kanthi struktur rongga linier kabeh-serat, sing kasusun saka serat Bragg grating lan serat gain 3 m-dawa. Pitu 790 nm LD kanthi daya output maksimal 70 W digunakake minangka sumber pompa. Pungkasan, daya output 227 W dijupuk. Ing taun kang padha, Universitas Teknologi Pertahanan Nasional nggunakake loro-daya dhuwur 1173 nm Raman serat laser (RFL) minangka sumber pump kanggo mbangun dhuwur-efficiency sempit linewidth thulium-doped serat laser karo kabeh-serat struktur growong sakcara, lan pungkasanipun entuk output saka 96 W. daya. Iki minangka laser serat doped thulium pisanan sing dilapurake kanthi dawa gelombang pompa cedhak 1200 nm lan daya output ing urutan atusan watt. Uga nyedhiyakake solusi pumping sing janjeni banget kanggo nambah daya output laser serat thulium-doped.

Ing 2015, Universitas Ilmu lan Teknologi Huazhong nggunakake serat silika doping doped thulium sing digawe dhewe kanggo mbangun laser serat thulium-doped kanthi struktur rongga linear kabeh-serat. Iki digunakake telung daya dhuwur 793 nm LD kanggo pumping lan entuk daya output 121 W. Iki pisanan nggunakake serat optik thulium-doped domestik kanggo njupuk daya output atusan watt ing dawa gelombang 1915 nm. Kajaba iku, nyobi ketemu sing nambah diameteripun cladding utama saka serat gain bisa entuk boros panas luwih, kang uga menehi gagasan kanggo Manajemen termal lan dandan daya saka laser serat thulium-doped.