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论泵浦合束器对激光器的重要性

发布时间:2020-10-12浏览:58次
   泵浦合束器发展不是一蹴而就的,是不断完善演变而来的,刚开始的泵浦光会耦合到内包层中。当泵浦在光纤中传播时,泵浦光会穿过纤芯部分。这时相当于对纤芯泵浦,从而产生粒子数反转。
  再到熔融泵浦合束器熔融光纤技术是一种通过加热、融化或融合过程将一个或者多个单独的光纤集成新光纤的办法。熔融光纤泵浦或信号耦合器是通过将两根或更多根光纤融合在一起并逐渐变细而形成的。这项技术是分离或组合在光纤中传播的光信号/泵浦的简单、坚固且具有成本效益的方法之一。典型的额外损耗低至0.2 dB。
  泵浦端的数量和设备性能取决于几个因素,包括输入和输出光纤的包层和芯线直径以及它们的NA。熔融泵浦光束组合器是当前光纤激光器系统中使用广泛的设备之一。
  泵浦源是激光器的心脏,激光通过芯片封装技术的全面突破,研制出了输出光纤芯径为135微米的高性能高亮度半导体泵浦源,高功率可达500W,功率密度提升2倍。
  随着国产超高功率光纤激光器技术的日趋成熟和稳定,国产超高功率万瓦级光纤激光器得到了越来越多业内人士的认可。超高功率光纤激光器常用技术方案分为单纤放大输出及多模块合成输出。其中每种放大方式都有自己的优点和缺点:
  一、单纤放大输出
  同带泵浦技术
  基于同带泵浦技术的单纤万瓦级全光纤激光器系统的主要工作原理是三级或多级放大,由主振荡器(种子源),半导体激光泵浦下的光纤放大器,同带泵浦光纤放大器和泵浦滤除器依次相连并由QBH输出光纤激光。整套系统理论上易于实现,但在实际操作中放大级数越多,对光纤所承受的激光密度要求越高,有例如光路系统复杂、非线性效应明显、可扩展性差、功率输出有限等风险。
  多芯光纤合成技术
  多泵浦合束器发散控制的大功率多芯掺杂双包层光纤激光器解决了普通光纤激光器单根纤芯的输出功率低、光束质量差的问题,但这种方案出现的缺陷是多芯光纤制备困难、热管理困难、可扩展性差功率输出有限。
  GT-Wave技术
  基于GT-Wave Fiber的光纤激光器技术,可以利用双向激光增加泵浦的转换效率,但是GT-Wave制作难度高、热管理困难、可扩展性差、功率输出有限。
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