اخبار صنعتی

لیزر فیبری با طول موج کوتاه با عرض خط

2021-12-27
برای فناوری سنتز طیفی، افزایش تعداد پرتوهای فرعی لیزر سنتز شده یکی از راه‌های مهم افزایش قدرت سنتز است. گسترش دامنه طیفی لیزرهای فیبر به افزایش تعداد پرتوهای فرعی لیزر سنتز طیفی و افزایش قدرت سنتز طیفی کمک می کند [44-45]. در حال حاضر، محدوده سنتز طیف رایج 1050ï½ 1072 نانومتر است. گسترش بیشتر محدوده طول موج لیزرهای فیبری با عرض خط باریک تا 1030 نانومتر برای فناوری سنتز طیف اهمیت زیادی دارد. بنابراین، بسیاری از موسسات تحقیقاتی بر روی لیزرهای فیبر پهن خط باریک با طول موج کوتاه (طول موج کمتر از 1040 نانومتر) متمرکز شده‌اند. این مقاله عمدتاً لیزر فیبر 1030 نانومتری را مورد مطالعه قرار می‌دهد و دامنه طول موج پرتو لیزر فرعی سنتز طیفی را تا 1030 نانومتر گسترش می‌دهد.
ویژگی های خروجی لیزرهای فیبری با طول موج های مختلف عمدتاً تحت تأثیر طیف جذب و طیف انتشار فیبر بهره می باشد. برای لیزرهای فیبر با طول موج کوتاه، در مقایسه با باند طول موج سنتی (1060ï½ ž1080 نانومتر) لیزرهای فیبری، سطح مقطع جذب فیبر افزایش بیشتر است. لیزر با طول موج کوتاه به راحتی در فیبر گین بازجذب می شود تا خروجی لیزری با طول موج بلندتر تولید کند، یعنی ASE تولید می شود که توان خروجی آن را محدود می کند.

در سال 2011، O. Schmidt از دانشگاه ینا از منبع ASE با عرض خط باریک به عنوان نور اولیه برای تقویت استفاده کرد. ساختار منبع بذر در شکل 21 نشان داده شده است. دو توری برای کنترل پهنای خط بذر در ساعت 12 بعد از ظهر استفاده می شود، توان خروجی بذر 400 میلی وات و طول موج مرکزی 1030 نانومتر است. منبع بذر در دو مرحله تقویت می شود. در مرحله اول از فیبر کریستال فوتونیک 40/200 و در مرحله دوم از فیبر کریستال فوتونی 42/500 استفاده می شود. توان خروجی نهایی 697 وات و کیفیت پرتو M2=1.34 است [46].


در سال 2016، نادر نادری از آزمایشگاه نیروی هوایی ایالات متحده از لیزر تک فرکانس با سیگنال PRBS مدوله شده 1030 نانومتر به عنوان منبع بذر استفاده کرد. پهنای خط طیفی منبع بذر 3.5 گیگاهرتز بود و سپس توسط مرحله تقویت کننده تقویت شد. دستگاه آزمایشی در شکل 22 نشان داده شده است. این سیستم قدرت خروجی لیزر باند 1030 نانومتر را تا 1034 وات افزایش می دهد، عرض خط طیفی 11 شب است، راندمان خروجی مرحله تقویت کننده 80٪، نسبت سرکوب ASE تا 40 دسی بل و کیفیت پرتو M2 است. = 1.1 تا 1.2. در این آزمایش، اثرات SBS و ASE با کنترل طول فیبر افزایش سرکوب شد [47-48].

در سال 2014، یه هوانگ و همکاران. شرکت Nufern در ایالات متحده به خروجی لیزر kw در محدوده طول موج 1028ï½½1100 نانومتر دست یافت [49]. در این آزمایش، لیزرهای 1028 نانومتر و 1100 نانومتر عمدتا مورد مطالعه قرار گرفتند و نتایج با لیزرهای 1064 نانومتر مقایسه شدند. مشخص شد که در مقایسه با لیزرهای فیبر نواری سنتی، اثر ASE هر دو لیزر فیبری با طول موج کوتاه و طول موج بلند به طور قابل توجهی افزایش یافته است. در نهایت، پس از سرکوب اثر ASE، یک خروجی لیزر تک حالته 1215 W در باند 1028 نانومتر به دست آمد و بازده نوری 75٪ بود.

در سال 2016، شرکت آمریکایی رومن یاگودکین و همکاران. مدولاسیون فاز را بر روی یک لیزر تک فرکانس به عنوان منبع بذر انجام داد. پس از تقویت، خروجی لیزر بیش از 1.5 کیلو وات به دست آمد. محدوده طول موج مرکز لیزر 1030ï½ ž1070 نانومتر و پهنای خط طیفی کمتر از 15 گیگاهرتز است[50]. طیف خروجی در طول موج در شکل 23 نشان داده شده است. از طیف می توان دریافت که نسبت سرکوب ASE در طیف لیزری با طول موج کوتاه حدود 15 دسی بل کمتر از لیزر نزدیک به 1064 نانومتر است. در سال 2017، شرکت IPG ایالات متحده مدولاسیون فاز را بر روی لیزر تک فرکانس 1030 نانومتری انجام داد تا طیف را تا 20 گیگاهرتز افزایش دهد. پس از یک مرحله پیش تقویت سه مرحله ای، توان خروجی به 15-20 وات رسید و در نهایت پس از مرحله تقویت کننده اصلی، توان خروجی 2.2 کیلو وات شد. خروجی لیزر با طول موج کوتاه در حال حاضر بالاترین توان خروجی لیزر فیبر باند 1030 نانومتر است [50].
به طور خلاصه، با توجه به تأثیر اثر ASE، حداکثر توان خروجی لیزر فیبر با عرض خط باریک با طول موج کوتاه تنها 2.2 کیلو وات است که در مقایسه با لیزر فیبری با عرض خط باریک در نزدیکی لیزر معمولی، فضای زیادی برای توسعه دارد. طول موج 1064 نانومتر

X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept