Esblygiad technegol laserau ffibr pŵer uchel

Esblygiad technegol laserau ffibr pŵer uchel

Optimeiddiolaser ffibrstrwythur

1, strwythur pwmp golau gofod

Roedd laserau ffibr cynnar yn defnyddio allbwn pwmp optegol yn bennaf,laserallbwn, mae ei bŵer allbwn yn isel, er mwyn gwella pŵer allbwn laserau ffibr yn gyflym mewn cyfnod byr mae anhawster mawr. Ym 1999, torrodd pŵer allbwn maes ymchwil a datblygu laserau ffibr 10,000 wat am y tro cyntaf, strwythur y laserau ffibr yn bennaf yn defnyddio pwmpio optegol dwyffordd, gan ffurfio atseinyddion, gyda effeithlonrwydd llethr y laserau ffibr yn yr ymchwiliad wedi cyrraedd 58.3%.
Fodd bynnag, er y gall defnyddio golau pwmp ffibr a thechnoleg cyplu laser i ddatblygu laserau ffibr wella pŵer allbwn laserau ffibr yn effeithiol, ond ar yr un pryd mae cymhlethdod, nad yw'n ffafriol i'r lens optegol adeiladu'r llwybr optegol, unwaith y bydd angen symud y laser yn y broses o adeiladu'r llwybr optegol, yna mae angen ail-addasu'r llwybr optegol hefyd, sy'n cyfyngu ar gymhwysiad eang laserau ffibr strwythur pwmp optegol.

2, strwythur osgiliadur uniongyrchol a strwythur MOPA

Gyda datblygiad laserau ffibr, mae stripwyr pŵer cladin wedi disodli cydrannau'r lens yn raddol, gan symleiddio camau datblygu laserau ffibr a gwella effeithlonrwydd cynnal a chadw laserau ffibr yn anuniongyrchol. Mae'r duedd ddatblygu hon yn symboleiddio ymarferoldeb graddol laserau ffibr. Strwythur osgiliadur uniongyrchol a strwythur MOPA yw'r ddau strwythur mwyaf cyffredin o laserau ffibr ar y farchnad. Y strwythur osgiliadur uniongyrchol yw bod y grat yn dewis y donfedd yn y broses o osgiliadu, ac yna'n allbynnu'r donfedd a ddewiswyd, tra bod MOPA yn defnyddio'r donfedd a ddewiswyd gan y grat fel y golau hadau, ac mae'r golau hadau yn cael ei fwyhau o dan weithred yr amplifier lefel gyntaf, felly bydd pŵer allbwn y laser ffibr hefyd yn cael ei wella i ryw raddau. Am gyfnod hir, defnyddiwyd laserau ffibr gyda strwythur MPOA fel y strwythur dewisol ar gyfer laserau ffibr pŵer uchel. Fodd bynnag, mae astudiaethau dilynol wedi canfod bod yr allbwn pŵer uchel yn y strwythur hwn yn hawdd i arwain at ansefydlogrwydd y dosbarthiad gofodol y tu mewn i'r laser ffibr, a bydd disgleirdeb y laser allbwn yn cael ei effeithio i ryw raddau, sydd hefyd yn cael effaith uniongyrchol ar yr effaith allbwn pŵer uchel.

Gyda datblygiad technoleg pwmpio

Mae tonfedd bwmpio'r laser ffibr cynnar wedi'i dopio ag ytterbiwm fel arfer yn 915nm neu 975nm, ond y ddau donfedd bwmpio hyn yw copaon amsugno ïonau ytterbiwm, felly fe'i gelwir yn bwmpio uniongyrchol, nid yw pwmpio uniongyrchol wedi'i ddefnyddio'n helaeth oherwydd y golled cwantwm. Mae technoleg pwmpio mewn-band yn estyniad o dechnoleg pwmpio uniongyrchol, lle mae'r donfedd rhwng y donfedd pwmpio a'r donfedd drosglwyddo yn debyg, ac mae cyfradd colli cwantwm pwmpio mewn-band yn llai na chyfradd pwmpio uniongyrchol.

Laser ffibr pŵer ucheltagfa datblygu technoleg

Er bod gan laserau ffibr werth cymhwysiad uchel mewn diwydiannau milwrol, meddygol a diwydiannau eraill, mae Tsieina wedi hyrwyddo cymhwysiad eang laserau ffibr trwy bron i 30 mlynedd o ymchwil a datblygu technoleg, ond os ydych chi am wneud i laserau ffibr allbynnu pŵer uwch, mae yna lawer o dagfeydd o hyd yn y dechnoleg bresennol. Er enghraifft, a all pŵer allbwn y laser ffibr gyrraedd 36.6KW modd sengl ffibr sengl; Dylanwad pŵer pwmpio ar bŵer allbwn laser ffibr; Dylanwad effaith lens thermol ar bŵer allbwn laser ffibr.

Yn ogystal, dylai ymchwil i dechnoleg allbwn pŵer uwch laser ffibr hefyd ystyried sefydlogrwydd y modd traws a'r effaith tywyllu ffoton. Trwy ymchwilio, mae'n amlwg mai gwresogi'r ffibr yw ffactor dylanwad ansefydlogrwydd y modd traws, ac mae effaith tywyllu ffoton yn cyfeirio'n bennaf at y ffaith, pan fydd y laser ffibr yn allbynnu cannoedd o watiau neu sawl cilowat o bŵer yn barhaus, y bydd y pŵer allbwn yn dangos tueddiad dirywiad cyflym, ac mae rhywfaint o gyfyngiad ar allbwn pŵer uchel parhaus y laser ffibr.

Er nad yw achosion penodol effaith tywyllu ffotonau wedi'u diffinio'n glir ar hyn o bryd, mae'r rhan fwyaf o bobl yn credu y gall canolfan ddiffyg ocsigen ac amsugno trosglwyddo gwefr arwain at ddigwyddiad effaith tywyllu ffotonau. Ar y ddau ffactor hyn, cynigir y ffyrdd canlynol i atal effaith tywyllu ffotonau. Megis alwminiwm, ffosfforws, ac ati, er mwyn osgoi amsugno trosglwyddo gwefr, ac yna profi a chymhwyso'r ffibr gweithredol wedi'i optimeiddio, y safon benodol yw cynnal allbwn pŵer 3KW am sawl awr a chynnal allbwn pŵer sefydlog 1KW am 100 awr.