• kapo_standardo_01

BWT proponis la teorion de densa spaca aranĝo (DSBC) kaj konfirmis la ĝustecon de DSBC tra la eksperimento de kilovat-nivela pumpilfonto.Nuntempe, la potenco de ununura tubo pliiĝis al 15W-30W@BPP≈5-12mm*mrad kaj la elektro-optika efikeco estas >60%, kio ebligas la alt-potencan pumpilfonton kunligitan kun fibra eligo por konservi altan. eligo de heleco dum redukto de volumo, Eblas redukti la pezon kaj plibonigi la elektro-optikan konvertan efikecon.

Uzante la nunan blaton, BWT respektive realigis pumpilfonton kun kerna diametro de 135μm NA0.22 fibro-kuplita eligo 420W ondolongo-ŝlosita ĉe 976nm, kvalito ≈ 500g;kaj kerna diametro de 220μm NA0.22 fibro kunligita eligo 1000W ununura ondolongo 976nm (aŭ 915nm), kvalito ≈ 400g pumpilo fonto.

En la estonteco, kun la plibonigo de duonkondukta blato-brileco kaj elektro-optika efikeco, malpezaj kaj alt-potencaj pumpilfontoj ludos neanstataŭeblan rolon en la fabrikado de malgrand-volumaj alt-potencaj fibraj laseraj lumfontoj, kaj aktive antaŭenigos la disvolviĝon. de industriaj aplikoj.

Enkonduko
Fibraj laseroj rapide kreskis pro sia bonega radiokvalito kaj flekseblaj potencaj ekspansiokapabloj (fibraj kombiniloj).En la lastaj jaroj, unu-reĝimaj unu-fibraj fibro-laseroj estas limigitaj per TMI (transversa reĝimo-malstabileco) kaj SRS-efikoj, kaj la potenco de duonkonduktaĵo rekta pumpado-fibra laseroscilatoroj estas limigita al 5kW.
[1].La lasera amplifilo ankaŭ estas maldaŭrigita ĉe 10kW
[2].Kvankam la produktadpotenco povas esti pliigita konvene pliigante la kerndiametron, la produktadradikvalito ankaŭ malpliiĝas -1.Tamen, la postulo por plibonigi la brilon de duonkonduktaĵaj pumpfontoj ankoraŭ urĝas.
La postuloj por radiokvalito en industriaj pretigaj aplikoj ne estas nepre unureĝimaj.Por pliigi la potencon de unu-fibro, kelkaj malalt-ordaj reĝimoj estas permesitaj.Ĝis nun, malmultaj-reĝimaj unu-fibro kaj trabo-kombinitaj plur-reĝimaj laseraj lumfontoj bazitaj sur 976nm pumpado de pli ol 5kW Kun bataj aplikoj (ĉefe tranĉado kaj veldado de metalaj materialoj), la produktado de respondaj alt-potencaj pumpilfontoj. estas ankaŭ grup-skala.
Pli malgranda, pli malpeza kaj pli stabila
La rilato inter la duonkondukta blato BPP kaj la brileco de la pumpilfonto
Antaŭ tri jaroj, la brileco de 9xxnm-blatoj estis plejparte je la nivelo de 3W/mm*mrad@12W-100μm-larĝo de strio & 2W/mm*mrad@18W-200μm-larĝo.Surbaze de tiaj blatoj, BWT atingas 600W kaj 1000W 200μm NA0.22 fibro-kuplita eligo-1.
Nuntempe, la brileco de 9xxnm-blatoj atingis 3.75W/mm*mrad@15W-100μm-larĝon de strio & 3W/mm*mrad@30W-230μm-larĝo, kaj la elektro-optika efikeco estas esence konservita ĉirkaŭ 60%.
Laŭ la teorio de densa spaca aranĝo [6], ĝi estas kalkulita laŭ la averaĝa fibro-kunliga efikeco de 78% (lasera emisio de la blato al fibro-kunliga eligo: unu-ondolonga spaca kombinaĵo kaj polusiga radio-kombinado sen VBG), kaj oni supozas, ke la blato funkcias kun la plej alta potenco (La blato BPP estas malsama ĉe malsamaj fluoj), ni kompilis datummapon jene:

alta (1)

* Blato Brileco VS Malsama Kerna Diametro Fibra Kunliga Eligo Potenco

Oni povas trovi el la supra figuro, ke kiam certa fibro (kerndiametro kaj NA estas fiksita) atingas specifan potencan kunligan eliron, por blatoj kun malsama brilo, la nombro da fritoj estas malsama, kaj la volumeno kaj pezo de la pumpilfonto. estas ankaŭ malsamaj.Por la pumpaj postuloj de la fibra lasero, se la pumpilfonto farita el ĉi-supraj blatoj kun malsama brilo estas elektita, la pezo kaj volumeno de la fibra lasero de la sama potenco estas tute malsamaj, kaj la agordo de la akvomalvarmigo estas ankaŭ. tute malsama.
Alta efikeco, eta grandeco kaj malpeza pezo estas la neeviteblaj tendencoj en la disvolviĝo de estontaj laseraj lumfontoj (ĉu diodaj laseroj, solidsubstancaj laseroj aŭ fibraj laseroj), kaj la brileco, efikeco kaj potenco de duonkonduktaĵaj blatoj ludas decidan rolon en ĝi. .
Malpeza, alta brilo, alta potenco pumpila fonto
Por adaptiĝi al la fibra kombinilo, ni elektis komunajn fibro-specifojn: 135μm NA0.22 kaj 220μm NA0.22.La optika dezajno de la du pumpilfontoj adoptas densan spacan aranĝon kaj polarizan trabon kombinante.
Inter ili, la 420WLD adoptas 3.75W/mm*mrad@15W peceton kaj 135μm NA0.22 fibron, kaj havas VBG ondolongan ŝlosadon, kiu plenumas la postulojn de 30-100% potenca ondo-ŝlosado, kaj la elektro-optika efikeco estas 41% .La LD-korpo estas farita el aluminialojo materialo kaj sandviĉa strukturo [5].La supraj kaj malsupraj blatoj dividas la akvofridigan kanalon, kiu plibonigas la spacan uzadon.La lumpunkto-aranĝo, spektro kaj efekto (potenco en la fibro) estas montritaj en la figuro:

alta (2)
*420W@135μm NA0.22 LD

Ni elektis 6 LD-ojn por alta kaj malalta temperatura ŝoko kaj vibrado-testoj.La testaj datumoj estas kiel sekvas:

alta (3)
*Alta kaj malalta temperatura efiko-testo

alta (4)
* Vibra testo

La 1000WLD adoptas 3W/mm*mrad@30W peceton kaj 220μm NA0.22 fibron, kiu atingas 915nm kaj 976nm fibro-kuplita eligo de 1000W respektive, kaj la elektro-optika efikeco estas >44%.La LD-korpo ankaŭ estas farita el materialo de aluminia alojo.Por trakti pli altan potencon-al-masan rilatumon, la LD-ŝelo estis simpligita sub la kondiĉo de certigi la strukturan forton.La LD-kvalito, punkta aranĝo kaj eligo-potenco (potenco en la fibro) estas jenaj:

alta (5)
*1000W@220μm NA0.22 LD

Por plibonigi la fidindecon de la pumpilfonto, la kupla fina fibro adoptas kvarcan finkaptan fandadon kaj tegaĵon de lumo-filtrilteknologio, kiu faras la temperaturon de la fibro ekster la pumpilfonto proksime de ĉambra temperaturo.Ses 976nmLD-oj estis elektitaj por alta kaj malalta temperatura ŝoko kaj vibrado-testoj.La testrezultoj estas kiel sekvas:

alta (6)
*Alta kaj malalta temperatura efiko-testo
*Alta kaj malalta temperatura efiko-testo

alta (7)
* Vibra testo

Konkludo
Atingi altan brilecan eligon koste de elektro-optika efikeco, tio estas, la plej alta eligo-potenco kaj la plej alta elektro-optika efikeco ne povas esti akiritaj samtempe, kio estas determinita de la peceta brilo kaj la normaligita ofteco de la kuplado. fibro.En la mult-unu-tuba spaca trabo kombinanta teknologion, brilo kaj efikeco estas ĉiam la celoj kiuj ne povas esti atingitaj samtempe.La ekvilibro de elektro-optika efikeco kaj potenco devus esti determinita laŭ la specifa apliko.

Referencoj
[1] Mller Friedrich, Krmer Ria G., Matzdorf Christian, et al, "Multi-kW-efikec-analizo de Yb-dopata monolita unureĝima amplifilo kaj oscilatora aranĝo", Fiber Lasers XVI: Teknologio kaj Sistemoj (2019).
[2] Gapontsev V, Fomin V, Ferin A, et al, "Diffraction Limited Ultra-High-Power Fiber Lasers", Advanced Solid-state Photonics (2010).
[3] Haoxing Lin, Li Ni, Kun Peng, et al, "La nacie produktita YDF-dopita fibra lasero de Ĉinio atingis 20kW-produktadon de ununura fibro", Chinese Journal of Lasers, 48 ​​(09), (2021).
[4] Cong Gao, Jiangyun Dai, Fengyun Li, et al, "Hejma 10-kW Ytterbium-Doped Aluminophosphosilicate Fiber for Tandem Pumping", Chinese Journal of Lasers, 47 (3), (2020).
[5] Dan Xu, Zhijie Guo, Tujia Zhang, et al, "600 W high brightness diode laser pumping source," Spie Laser,1008603,(2017).
[6] Dan Xu, Zhijie Guo, Di Ma, et al, "Alta brileco KW-klaso rekta dioda lasero", High-power Diode Laser Technology XVI, High-Power Diode Laser Technology XVI, (2018).
Fondita en 2003, BWT estas tutmonda lasersolva servoprovizanto.Kun la misio de "Lasu la Sonĝon Veturi la Lumon" kaj la valoroj de "Elstara Novigado", la kompanio kompromitas krei pli bonajn laserajn produktojn kaj provizi diodajn laserojn, fibrajn laserojn, ultrarapidajn laserajn produktojn kaj solvojn por tutmondaj klientoj.Ĝis nun, pli ol 10 milionoj da BWT-laseroj funkcias stabile interrete en pli ol 70 landoj kaj regionoj tra la mondo.


Afiŝtempo: majo-11-2022