Предизвици со кои се соочуваат високомоќните континуирани ласери со тулиумски влакна

Предизвици со кои се соочуваат високомоќните континуирани ласери со влакна со тулиум допирани, Во текот на изминатите две децении, излезната моќност на континуираните ласери со влакна со тулиум допирана драстично се зголеми. Излезната моќност на еден осцилатор со сите влакна надмина 500 W; структурата MOPA со целосно влакна има постигнато излезна моќност од киловати. Сепак, сè уште има многу проблеми што ги ограничуваат понатамошните подобрувања во моќта.

Како прво, кога ќе се зголеми моќноста, системот ќе генерира голема количина на топлина, што сериозно ќе влијае на зголемувањето на излезната моќност и стабилноста на ласерот, па дури и може да предизвика оштетување на ласерот. Затоа, ефективната дисипација на топлина е од клучно значење. Со користење на повеќестепена структура за засилување, дистрибуцијата на топлина на системот може ефективно да се дисперзира и притисокот врз термичкото управување се намалува. Користењето на извор на пумпа со бранова должина блиска до онаа на ласерот може да ги намали квантните загуби и да го намали производството на топлина. Дополнително, некои нови оптички влакна со добри својства за дисипација на топлина, како што се оптичките влакна обложени со метал, исто така даваат нови идеи за термичко управување.

Второ, колку е поголема излезната моќност на ласерот, толку е поочигледен нелинеарниот ефект во оптичкото влакно врз зголемувањето на моќноста. Некои нови фотонски кристални влакна со голем режим на поле имаат повисоки нелинеарни прагови, што може ефективно да го намали влијанието на нелинеарните ефекти.

Покрај влијанието на температурата и нелинеарните ефекти, перформансите на уредите со оптички влакна од 2 μm исто така го ограничуваат подобрувањето на излезната моќност до одреден степен. Кога моќноста ја надминува максималната моќност на уредот со оптички влакна, уредот ќе се оштети, а големата моќност предизвикува Зголемената температура влијае на перформансите на уредите со оптички влакна.

Затоа, развојот на уреди со оптички влакна со висока стабилност и висока моќност е важен начин за дополнително зголемување на излезната моќност на ласерите со влакна со тулиум. Покрај тоа, ефикасноста на апсорпција на светлото на пумпата од влакното за засилување и осветленоста на изворот на пумпата се исто така важни фактори кои влијаат на зголемувањето на моќноста.

Општо земено, подобрувањето на излезната моќност на ласерите со влакна со тулиум може да започне од аспектите на постигнување ефикасна контрола на температурата, развој на високоефикасни влакна допирани со тулиум, надминување на нелинеарни ефекти, подобрување на перформансите на уредот со влакна, оптимизирање на структурата на системот и подобрување на изворот на пумпата осветленост.