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論泵浦合束器對激光器的重要性

發布時間:2020-10-12瀏覽:484次
   泵浦合束器發展不是一蹴而就的,是不斷完善演變而來的,剛開始的泵浦光會耦合到內包層中。當泵浦在光纖中傳播時,泵浦光會穿過纖芯部分。這時相當于對纖芯泵浦,從而產生粒子數反轉。
  再到熔融泵浦合束器熔融光纖技術是一種通過加熱、融化或融合過程將一個或者多個單獨的光纖集成新光纖的辦法。熔融光纖泵浦或信號耦合器是通過將兩根或更多根光纖融合在一起并逐漸變細而形成的。這項技術是分離或組合在光纖中傳播的光信號/泵浦的簡單、堅固且具有成本效益的方法之一。典型的額外損耗低至0.2 dB。
  泵浦端的數量和設備性能取決于幾個因素,包括輸入和輸出光纖的包層和芯線直徑以及它們的NA。熔融泵浦光束組合器是當前光纖激光器系統中使用廣泛的設備之一。
  泵浦源是激光器的心臟,激光通過芯片封裝技術的全面突破,研制出了輸出光纖芯徑為135微米的高性能高亮度半導體泵浦源,高功率可達500W,功率密度提升2倍。
  隨著國產超高功率光纖激光器技術的日趨成熟和穩定,國產超高功率萬瓦級光纖激光器得到了越來越多業內人士的認可。超高功率光纖激光器常用技術方案分為單纖放大輸出及多模塊合成輸出。其中每種放大方式都有自己的優點和缺點:
  一、單纖放大輸出
  同帶泵浦技術
  基于同帶泵浦技術的單纖萬瓦級全光纖激光器系統的主要工作原理是三級或多級放大,由主振蕩器(種子源),半導體激光泵浦下的光纖放大器,同帶泵浦光纖放大器和泵浦濾除器依次相連并由QBH輸出光纖激光。整套系統理論上易于實現,但在實際操作中放大級數越多,對光纖所承受的激光密度要求越高,有例如光路系統復雜、非線性效應明顯、可擴展性差、功率輸出有限等風險。
  多芯光纖合成技術
  多泵浦合束器發散控制的大功率多芯摻雜雙包層光纖激光器解決了普通光纖激光器單根纖芯的輸出功率低、光束質量差的問題,但這種方案出現的缺陷是多芯光纖制備困難、熱管理困難、可擴展性差功率輸出有限。
  GT-Wave技術
  基于GT-Wave Fiber的光纖激光器技術,可以利用雙向激光增加泵浦的轉換效率,但是GT-Wave制作難度高、熱管理困難、可擴展性差、功率輸出有限。
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