BWT bi ceribandina çavkaniya pompeya asta kilowattê teoriya birêkûpêkkirina cîhêyî ya qels (DSBC) pêşniyar kiriye û rastbûna DSBC verast kiriye.Heya nuha, hêza boriyek yekane bi 15W-30W@BPP≈5-12mm*mrad hatiye zêdekirin û karbidestiya elektro-optîkî% 60% e ku rê dide çavkaniya pompeya hêza bilind a ku bi hilberîna fîberê ve girêdayî ye ku bilind bimîne. derketina ronahiyê dema ku hejmûnê kêm dike, gengaz e ku meriv giraniyê kêm bike û karîgeriya veguheztina elektro-optîkî baştir bike.
Bi karanîna çîpê heyî, BWT bi rêzê ve çavkaniyek pompê ya bi pîvana bingehîn 135μm NA0.22 derana pevgirêdayî 420W bi dirêjahiya pêlê li 976nm girtî ye, qalîteya ≈ 500g;û pîvazek bingehîn a 220μm NA0.22 fibera hevgirtî ya 1000W bi dirêjahiya pêlê yekane 976nm (an 915nm), qalîteya ≈ 400g çavkaniya pompê.
Di pêşerojê de, bi baştirkirina ronahiya çîpê nîvconductor û karbidestiya elektro-optîkî, çavkaniyên pompê yên sivik û hêzdar dê di çêkirina çavkaniyên ronahiya lazerê ya fîberê ya piçûk-hêza-hêza piçûk de rolek bêkêmasî bilîzin, û dê bi rengek çalak pêşkeftinê pêşve bibin. sepanên pîşesaziyê.
Pêşkêş
Lazerên fîberê ji ber qalîteya tîrêjê ya hêja û kapasîteyên berfirehkirina hêza maqûl (hevberên fiber) bi lez mezin bûne.Di salên dawî de, lazerên fîberê yên yek-mode ji hêla TMI (bêîstîqrara moda transversal) û bandorên SRS ve têne sînorkirin, û hêza oscilatorên lazerê yên fîberê yên ku rasterast pompkirina nîvconductor bi 5kW re sînordar e.
[1].Amplifikatora lazerê jî li ser 10kW tê rawestandin
[2].Her çend hêza hilberanê bi zêdekirina guncav tîrêjê bingehîn were zêdekirin, kalîteya tîrêjê ya derketinê jî -1 kêm dibe.Digel vê yekê, daxwaza başkirina ronahiya çavkaniyên pompeya nîvconductor hîn jî bilez e.
Pêdiviyên ji bo kalîteya tîrêjê di sepanên hilberandina pîşesaziyê de ne hewce ne yek-mode ne.Ji bo zêdekirina hêza yek-fîberê, çend awayên nizm têne destûr kirin.Heya nuha, çend-mode çavkaniyên ronahiya lazerê yên pir-modeyî yên yek-fîber û tîrêj-hevhevkirî yên li ser bingeha pompkirina 976nm ya ji 5 kW-ê zêdetir Bi sepanên hevîrê (bi giranî birrîn û welding materyalên metal), hilberîna çavkaniyên pompeya hêza bilind a têkildar. di heman demê de bi hev re tê pîvandin.
Piçûktir, siviktir û aramtir
Têkiliya di navbera çîpê nîvconductor BPP û ronahiya çavkaniya pompê de
Sê sal berê, ronahiya çîpên 9xxnm bi piranî di asta 3W/mm*mrad@12W-100μm firehiya tîrêda & 2W/mm*mrad@18W-200μm de bû.Li ser bingeha çîpên weha, BWT 600W û 1000W 200μm NA0.22 derana-1-ya hevgirtî ya fîberê digihîje.
Heya nuha, ronahiya çîpên 9xxnm gihîştiye 3.75W/mm*mrad@15W-100μm firehiya tîrêjê & 3W/mm*mrad@30W-230μm firehiya tîrê, û karîgeriya elektro-optîkî bi bingehîn li dora 60% tê domandin.
Li gorî teoriya birêkûpêkkirina mekanê ya tîrêj [6], ew li gorî navînî berevpêşbirina fîberê ya 78% tê hesab kirin (weşana lazerê ji çîpê ber bi derana pevgirêdana fîberê ve: hevgirtina tîrêjên fezayî yên yek-pêl û hevgirtina tîrêjê polarîzasyonê bêyî VBG), û tê texmîn kirin ku çîp bi hêza herî bilind dixebite (çîp BPP di herikên cûda de cûda ye), me nexşeyek daneyê bi vî rengî berhev kiriye:
* Ronahîya Chip VS Hêza Hilberîna Hevberdana Fiberê ya Cûda Diameter Core
Ji jimareya li jor tê dîtin ku dema ku fiberek diyarkirî (navbera bingehîn û NA tê sabît kirin) hilberek hêzek taybetî bi dest dixe, ji bo çîpên bi ronahiya cihêreng, hejmara çîpê cûda ye, û qebar û giraniya çavkaniya pompê cûda ye. jî cuda ne.Ji bo hewcedariyên pompkirina lazera fîberê, heke çavkaniya pompê ya ku ji çîpên jorîn bi ronahiya cûda hatî çêkirin were hilbijartin, giranî û qebareya lazera fiberê ya heman hêzê bi tevahî cûda ye, û veavakirina pergala sarbûna avê jî heye. pir cuda.
Karbidestiya bilind, mezinahiya piçûk û giraniya sivik di pêşkeftina çavkaniyên ronahiya lazerê ya pêşerojê de meylên neçar in (çi lazerên diodê, çi lazerên statûya hişk an lazerên fîberê), û ronîbûn, karîgerî û hêza çîpên nîvconductor di wê de rolek diyarker dilîze. .
Sivik, ronahiya bilind, çavkaniya pompeya hêza bilind
Ji bo ku em bi hevberê fîberê re biguncînin, me taybetmendiyên fîberê yên hevpar hilbijart: 135μm NA0.22 û 220μm NA0.22.Sêwirana optîkî ya du çavkaniyên pompê lihevhatina cîhêkî ya hişk û tîrêjê polarîzasyonê bi hev re dipejirîne.
Di nav wan de, 420WLD çîpek 3.75W/mm*mrad@15W û fîbera NA0.22 135μm qebûl dike, û xwedan girtina dirêjahiya pêla VBG ye, ku hewcedariyên girtina pêla hêzê ya 30-100% bicîh tîne, û karbidestiya elektro-optîkî 41% e. .Laşê LD ji materyalê alloyek aluminium û strûktûra sandwichê pêk tê [5].Çîpên jorîn û jêrîn kanala sarbûna avê parve dikin, ku karanîna cîhê çêtir dike.Rêzkirina cihê ronahiyê, spektrum û hilberîna hêzê (hêza di fiberê de) di wêneyê de têne xuyang kirin:
*420W@135μm NA0.22 LD
Me 6 LD ji bo ceribandinên şok û vibrasyonê yên germahiya bilind û nizm hilbijart.Daneyên testê wiha ne:
* Testa bandora germahiya bilind û nizm
* Testa vibrasyonê
1000WLD çîpek 3W/mm*mrad@30W û fiberek NA0.22 ya 220 μm qebûl dike, ku bi rêzê ve 915nm û 976nm hilbera fîber-hevhevkirî ya 1000W bi dest dixe, û karbidestiya elektro-optîkî> 44%.Laşê LD di heman demê de ji materyalê alloyek aluminiumê jî hatî çêkirin.Ji bo peydakirina rêjeyek hêz-ber-girseyî ya bilind, şêlê LD di bin şertê dabînkirina hêza avahîsaziyê de hêsan bûye.Qalîteya LD, birêkûpêkkirina cîh û hêza derketinê (hêza di fiberê de) wiha ne:
*1000W@220μm NA0.22 LD
Ji bo ku pêbaweriya çavkaniya pompê baştir bibe, fîbera dawiya hevberdanê teknolojiya fîlterkirina ronahiyê û pêlava dawiya quartz qebûl dike, ku germahiya fîberê li derveyî çavkaniya pompê nêzî germahiya odeyê dike.Şeş 976nmLD ji bo ceribandinên şok û vibrasyonê yên germahiya bilind û nizm hatin hilbijartin.Encamên testê wiha ne:
* Testa bandora germahiya bilind û nizm
* Testa bandora germahiya bilind û nizm
* Testa vibrasyonê
Xelasî
Gihîştina hilbera ronahiya bilind bi berdêla karbidestiya elektro-optîkî ve tê, ango, hêza hilberana herî bilind û karbidestiya elektro-optîkî ya herî bilind di heman demê de nayê bidestxistin, ku ji hêla ronahiya çîpê û frekansa normalkirî ya pevgirêdanê ve tê destnîşankirin. mûyik.Di tîrêjên fezayî yên pir-yek-tube de teknolojiyek yekbûyî, ronîbûn û bikêrhatî her gav armancên ku di heman demê de neyên bidestxistin in.Divê hevsengiya karîgerî û hêzê ya elektro-optîkî li gorî serîlêdana taybetî were destnîşankirin.
Çavkanî
[1] Mller Friedrich, Krmer Ria G., Matzdorf Christian, et al, "Analîzkirina performansa pir-kW ya amplifikatorê yek-modê ya yek-mode ya Yb-dopkirî û sazkirina oscilatorê," Fiber Lasers XVI: Teknolojî û Pergal (2019).
[2] Gapontsev V, Fomin V, Ferin A, û yên din, "Lêzerên Fiber Ultra-High-Power Limited Diffraction", Fotonîkên Rewşa Zehmet a Pêşketî (2010).
[3] Haoxing Lin, Li Ni, Kun Peng, û yên din, "Lazera fîberê ya dopîkirî ya YDF ya li Chinaînê ku li hundurê hilberandin 20 kW ji yek fîberê bi dest xist," Journal Journal of Laser, 48 (09), (2021).
[4] Cong Gao, Jiangyun Dai, Fengyun Li, û yên din, "Fibera Aluminophosphosilicate Ytterbium-Doped 10-kW-ya Xwemalî ya Ji Bo Pumpkirina Tandem," Journal Journal of Laser, 47 (3), (2020).
[5] Dan Xu, Zhijie Guo, Tujia Zhang, et al, "600 W çavkaniya pompkirina lazerê ya dîoda ronahiya bilind," Spie Laser,1008603, (2017).
[6] Dan Xu, Zhijie Guo, Di Ma, û yên din, "Lazera dîodê ya rasterast a ronahiya bilind a pola KW," Teknolojiya Laser a Diodê ya Hêza Bilind XVI, Teknolojiya Laser a Diodê ya Hêza Bilind XVI, (2018).
BWT di sala 2003-an de hatî damezrandin, pêşkêşvanek karûbarê çareseriya lazerê ya cîhanî ye.Bi mîsyona "Bihêle Xewn Ronahî Bike" û nirxên "Nûvebûnek Berbiçav", pargîdanî ji bo afirandina hilberên lazer ên çêtir û peydakirina lazerên diod, lazerên fiber, hilberên lazerê yên ultralez û çareseriyên ji bo xerîdarên gerdûnî ve girêdayî ye.Heya nuha, zêdetirî 10 mîlyon lazerên BWT li zêdetirî 70 welat û herêmên li çaraliyê cîhanê bi aramî serhêl dixebitin.
Dema şandinê: Gulan-11-2022