Suure võimsusega kiudlaseri süsteemi koostis

Suure võimsusega kiudlaseri süsteemi koostis
1. Süsteemi koostis
Suure võimsusega kiudlaser koosneb neljast osast: pumbaallikast, pumbakombinaatorist, võimenduskiust ja laseri väljundpeast.
1.1 Pumbaallikas: Ühe laserkiibi väljundvõimsus on vaid 10 W ~ 50 W ja vastavalt nõudlusele integreeritakse ja pakendatakse 6–50 kiipi; suure hulga kiipide korral kombineeritakse võimsuse suurendamiseks ruumilise kiirte kombineerimist ja polarisatsioonikiirte kombineerimist. Ühe pumbaallika võimsus ulatub kümnetest sadadesse vattidesse ja kilovatise väljundvõimsuse saavutamiseks tuleb järjestikku ühendada rohkem kui 10 pumbaallikat (näiteks Ruike laser, mis kasutab 11 pumbaallika kombinatsiooni).
1.2 Pumba kombinaator: Kiudfusioonühendustehnoloogia abil toodetud mitu pumba moodulit on optiliselt ühendatud samasse kiudu.
1.3 Võimenduskiud: selle pikkus on sageli üle 30 meetri, see keritakse ja kinnitatakse soojuseraldusplaadile, kasutades sageli ütterbiumiga legeeritud topeltkattega struktuuri: südamiku läbimõõt 10–20 μm, ühemoodiline/vähemoodiline lainejuht, mis on legeeritud ütterbiumiioonidega; sisemise katte läbimõõt ulatub 400 μm-ni ja seda kasutatakse mitmemoodilise pumbavalguse edastamiseks.
1.4 Laseri väljundpea: vastutab laseri lõpliku väljundi eest ja seda saab standardliidese kaudu töötlemisseadmetega ühendada.
2. Põhiline tööpõhimõte
2.1 Optilise võimenduse resonaator: koosneb kahest Braggi võrest (FBG): suure peegeldusega võre (peegeldusvõime >99%) peegeldab sihtlainepikkusega (näiteks 1080 nm) valgust tagasi võimenduskiule; väljundiga seotud võre (peegeldusvõime 10% ~ 50%) peegeldab osaliselt, et säilitada võnkumist, ja osaliselt läbib, moodustades väljundi. Pumbavalgus ergastab ütterbiumioone, tekitades spontaanse emissiooni, ja lainepikkuse nõuetele vastavad footonid võimendatakse võrede vahel korduvalt, moodustades lõpuks stabiilse laserväljundi.
2.2 Režiimi valik tagab kiire kvaliteedi: Ühelt poolt on väikese läbimõõduga südamikukihi lainejuhi piirangu tõttu lubatud ainult põhirežiimi madala kaduga ülekanne; teiselt poolt, kasutades ära põhirežiimi ja võimenduskeskkonna (ütterbiumioonid) suurt kattumist, samuti kõrgema järgu režiimide kõrge kaduga omadusi koos kiudude painutusdisainiga kõrgema järgu režiimide edasiseks filtreerimiseks, saavutatakse lõppkokkuvõttes kvaliteetne põhirežiimi väljund, mille M² läheneb 1-le.