BWT ໄດ້ສະເຫນີທິດສະດີການຈັດແຈງທາງກວ້າງຂອງພື້ນທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນ (DSBC) ແລະກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ DSBC ໂດຍຜ່ານການທົດລອງແຫຼ່ງປັ໊ມລະດັບກິໂລວັດ.ໃນປັດຈຸບັນ, ພະລັງງານຂອງທໍ່ດຽວໄດ້ຖືກເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 15W-30W @ BPP≈5-12mm * mrad ແລະປະສິດທິພາບ electro-optical ແມ່ນ> 60%, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ແຫຼ່ງປັ໊ມທີ່ມີພະລັງງານສູງພ້ອມກັບຜົນຜະລິດເສັ້ນໄຍເພື່ອຮັກສາສູງ. ຜົນຜະລິດຄວາມສະຫວ່າງໃນຂະນະທີ່ການຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານ, ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຫນັກແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບການແປງ electro-optical.
ການນໍາໃຊ້ຊິບປະຈຸບັນ, BWT ໄດ້ຮັບຮູ້ຕາມລໍາດັບແຫຼ່ງປັ໊ມທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງຫຼັກຂອງ 135μm NA0.22 ຜົນຜະລິດທີ່ມີເສັ້ນໄຍຄູ່ 420W wavelength-locked ຢູ່ 976nm, ຄຸນນະພາບ≈ 500g;ແລະເສັ້ນຜ່າສູນກາງຫຼັກຂອງ220μm NA0.22 ເສັ້ນໄຍຄູ່ຜົນຜະລິດ 1000W ຄວາມຍາວຄື້ນດຽວ 976nm (ຫຼື 915nm), ຄຸນະພາບ≈ 400g ແຫຼ່ງ pump.
ໃນອະນາຄົດ, ດ້ວຍການປັບປຸງຄວາມສະຫວ່າງຂອງຊິບ semiconductor ແລະປະສິດທິພາບ electro-optical, ແຫຼ່ງປັ໊ມທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາແລະພະລັງງານສູງຈະມີບົດບາດ irreplaceable ໃນການຜະລິດແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງເສັ້ນໄຍ laser ຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ມີພະລັງງານສູງ, ແລະຈະສົ່ງເສີມການພັດທະນາຢ່າງຈິງຈັງ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາ.
ແນະນຳ
lasers ເສັ້ນໄຍໄດ້ຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາເນື່ອງຈາກຄຸນນະພາບ beam ທີ່ດີເລີດຂອງພວກເຂົາແລະຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍພະລັງງານທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (ຕົວສົມທົບເສັ້ນໃຍ).ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ເລເຊີເສັ້ນໄຍເສັ້ນໄຍແບບດຽວແບບດຽວແມ່ນຖືກຈໍາກັດໂດຍ TMI (ຄວາມບໍ່ສະຖຽນລະພາບຂອງຮູບແບບຂ້າມຜ່ານ) ແລະຜົນກະທົບຂອງ SRS, ແລະພະລັງງານຂອງເຄື່ອງຕັດທໍ່ເສັ້ນໄຍ laser ສູບນ້ໍາໂດຍກົງແມ່ນຈໍາກັດຢູ່ທີ່ 5kW.
[1].ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງເລເຊີຍັງຖືກຢຸດຢູ່ທີ່ 10kW
[2].ເຖິງແມ່ນວ່າພະລັງງານຜົນຜະລິດສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍການເພີ່ມເສັ້ນຜ່າສູນກາງຫຼັກຕາມຄວາມເຫມາະສົມ, ຄຸນນະພາບ beam ຜົນຜະລິດຍັງຫຼຸດລົງ -1.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການປັບປຸງຄວາມສະຫວ່າງຂອງແຫຼ່ງ pump semiconductor ແມ່ນຍັງຮີບດ່ວນ.
ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບຄຸນນະພາບ beam ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການປຸງແຕ່ງອຸດສາຫະກໍາແມ່ນບໍ່ຈໍາເປັນຮູບແບບດຽວ.ເພື່ອເພີ່ມພະລັງງານຂອງເສັ້ນໃຍດຽວ, ຮູບແບບການສັ່ງຕ່ໍາຈໍານວນຫນ້ອຍແມ່ນອະນຸຍາດໃຫ້.ມາຮອດປັດຈຸບັນ, ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງເລເຊີຫຼາຍໂຫມດແບບດຽວແລະ beam ປະສົມປະສານຫນ້ອຍໂດຍອີງໃສ່ 976nm pumping ຫຼາຍກ່ວາ 5kW ດ້ວຍຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ batch (ຕົ້ນຕໍແມ່ນການຕັດແລະການເຊື່ອມໂລຫະວັດສະດຸ), ການຜະລິດຂອງແຫຼ່ງ pump ພະລັງງານສູງທີ່ສອດຄ້ອງກັນ. ແມ່ນຍັງ batch-scaled.
ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ, ສີມ້ານແລະຫມັ້ນຄົງຫຼາຍ
ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຊິບ semiconductor BPP ແລະຄວາມສະຫວ່າງຂອງແຫຼ່ງປັ໊ມ
ສາມປີກ່ອນ, ຄວາມສະຫວ່າງຂອງຊິບ 9xxnm ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບຂອງ 3W/mm*mrad@12W-100μm strip width & 2W/mm*mrad@18W-200μm strip width.ໂດຍອີງໃສ່ຊິບດັ່ງກ່າວ, BWT ບັນລຸ 600W ແລະ 1000W 200μm NA0.22 ເສັ້ນໄຍ-coupled output-1.
ໃນປັດຈຸບັນ, ຄວາມສະຫວ່າງຂອງຊິບ 9xxnm ໄດ້ບັນລຸ 3.75W/mm*mrad@15W-100μm strip width & 3W/mm*mrad@30W-230μm strip width, ແລະປະສິດທິພາບ electro-optical ໄດ້ຖືກຮັກສາໄວ້ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວຢູ່ທີ່ປະມານ 60%.
ອີງຕາມທິດສະດີຂອງການຈັດລຽງທາງກວ້າງຂອງພື້ນທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນ [6], ມັນຖືກຄິດໄລ່ໂດຍສະເລ່ຍຂອງເສັ້ນໄຍ coupling ປະສິດທິພາບຂອງ 78% (ການປ່ອຍອາຍພິດ laser ຈາກ chip ກັບຜົນການເຊື່ອມຂອງເສັ້ນໄຍ: ການສົມທົບ beam spatial ຄື້ນດຽວແລະ beam polarization ສົມທົບໂດຍບໍ່ມີການ VBG), ແລະມັນສົມມຸດວ່າຊິບເຮັດວຽກຢູ່ໃນພະລັງງານສູງສຸດ (ຊິບ BPP ແມ່ນແຕກຕ່າງກັນໃນກະແສທີ່ແຕກຕ່າງກັນ), ພວກເຮົາໄດ້ລວບລວມແຜນທີ່ຂໍ້ມູນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
* ຄວາມສະຫວ່າງຂອງຊິບ VS ເສັ້ນຜ່າສູນກາງເສັ້ນຜ່າສູນກາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງເສັ້ນໄຍ Coupling ພະລັງງານຜົນຜະລິດ
ມັນສາມາດພົບໄດ້ຈາກຮູບຂ້າງເທິງນີ້ວ່າເມື່ອເສັ້ນໄຍທີ່ແນ່ນອນ (ເສັ້ນຜ່າກາງຫຼັກແລະ NA ຖືກສ້ອມແຊມ) ບັນລຸຜົນຜະສົມຜະສານພະລັງງານສະເພາະ, ສໍາລັບຊິບທີ່ມີຄວາມສະຫວ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຈໍານວນຂອງຊິບແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ, ແລະປະລິມານແລະນ້ໍາຫນັກຂອງແຫຼ່ງປັ໊ມ. ຍັງແຕກຕ່າງກັນ.ສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການ pumping ຂອງ laser ເສັ້ນໄຍ, ຖ້າຫາກວ່າແຫຼ່ງ pump ທີ່ເຮັດດ້ວຍ chip ຂ້າງເທິງທີ່ມີຄວາມສະຫວ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຖືກເລືອກ, ນ້ໍາຫນັກແລະປະລິມານຂອງ laser ເສັ້ນໄຍຂອງພະລັງງານດຽວກັນແມ່ນແຕກຕ່າງກັນຫມົດ, ແລະການຕັ້ງຄ່າຂອງລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນນ້ໍາແມ່ນຍັງ. ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ.
ປະສິດທິພາບສູງ, ຂະໜາດນ້ອຍ ແລະນ້ຳໜັກເບົາແມ່ນທ່າອ່ຽງທີ່ຫຼີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້ໃນການພັດທະນາແຫຼ່ງແສງເລເຊີໃນອະນາຄົດ (ບໍ່ວ່າຈະເປັນເລເຊີ diode, ເລເຊີທີ່ແຂງ ຫຼື ເລເຊີເສັ້ນໄຍ), ແລະຄວາມສະຫວ່າງ, ປະສິດທິພາບ ແລະພະລັງງານຂອງຊິບ semiconductor ມີບົດບາດຕັດສິນໃນມັນ. .
ນ້ຳໜັກເບົາ, ຄວາມສະຫວ່າງສູງ, ແຫຼ່ງປ້ຳພະລັງງານສູງ
ເພື່ອປັບຕົວເຂົ້າກັບເຄື່ອງປະສົມເສັ້ນໄຍ, ພວກເຮົາໄດ້ເລືອກເສັ້ນໄຍທົ່ວໄປ: 135μm NA0.22 ແລະ 220μm NA0.22.ການອອກແບບ optical ຂອງສອງແຫຼ່ງ pump adopts ການຈັດລຽງທາງກວ້າງຂອງພື້ນຫນາແຫນ້ນແລະ beam polarization ສົມທົບ.
ໃນບັນດາພວກມັນ, 420WLD ຮັບຮອງເອົາຊິບ 3.75W / mm * mrad@15W ແລະເສັ້ນໄຍ 135μm NA0.22, ແລະມີການລັອກຄວາມຍາວຂອງ VBG, ເຊິ່ງຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການລັອກຄື້ນໄຟຟ້າ 30-100%, ແລະປະສິດທິພາບ electro-optical ແມ່ນ 41%. .ຮ່າງກາຍ LD ແມ່ນເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມແລະໂຄງສ້າງ sandwich [5].ຊິບເທິງແລະຕ່ໍາແບ່ງປັນຊ່ອງທາງລະບາຍນ້ໍາ, ເຊິ່ງປັບປຸງການນໍາໃຊ້ພື້ນທີ່.ການຈັດວາງຈຸດແສງສະຫວ່າງ, spectrum ແລະຜົນຜະລິດພະລັງງານ (ພະລັງງານໃນເສັ້ນໄຍ) ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ:
*420W@135μm NA0.22 LD
ພວກເຮົາໄດ້ເລືອກ 6 LDs ສໍາລັບການທົດສອບການຊ໊ອກແລະການສັ່ນສະເທືອນຂອງອຸນຫະພູມສູງແລະຕ່ໍາ.ຂໍ້ມູນການທົດສອບດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
* ການທົດສອບອຸນຫະພູມສູງແລະຕ່ໍາ
* ການທົດສອບການສັ່ນສະເທືອນ
The 1000WLD ຮັບຮອງເອົາຊິບ 3W/mm*mrad@30W ແລະເສັ້ນໄຍ 220μm NA0.22, ເຊິ່ງບັນລຸຜົນຜະລິດທີ່ຄູ່ກັບເສັ້ນໄຍ 915nm ແລະ 976nm ຂອງ 1000W ຕາມລໍາດັບ, ແລະປະສິດທິພາບ electro-optical ແມ່ນ >44%.ຮ່າງກາຍ LD ຍັງເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ.ເພື່ອປະຕິບັດຕາມອັດຕາສ່ວນພະລັງງານຕໍ່ມະຫາຊົນທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແກະ LD ໄດ້ຖືກປັບປຸງໃຫ້ງ່າຍດາຍພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂອງການຮັບປະກັນຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງ.ຄຸນນະພາບ LD, ການຈັດຕັ້ງຈຸດແລະພະລັງງານການຜະລິດ (ພະລັງງານໃນເສັ້ນໄຍ) ມີດັ່ງນີ້:
*1000W@220μm NA0.22 LD
ເພື່ອປັບປຸງຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງແຫຼ່ງປັ໊ມ, ເສັ້ນໄຍ end coupling ໄດ້ຮັບຮອງເອົາ quartz end cap fusion ແລະ cladding light filtering technology, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມຂອງເສັ້ນໄຍທີ່ຢູ່ນອກແຫຼ່ງ pump ຢູ່ໃກ້ກັບອຸນຫະພູມຫ້ອງ.ຫົກ 976nmLDs ໄດ້ຖືກເລືອກສໍາລັບການທົດສອບການສັ່ນສະເທືອນແລະອຸນຫະພູມສູງແລະຕ່ໍາ.ຜົນການທົດສອບມີດັ່ງນີ້:
* ການທົດສອບອຸນຫະພູມສູງແລະຕ່ໍາ
* ການທົດສອບອຸນຫະພູມສູງແລະຕ່ໍາ
* ການທົດສອບການສັ່ນສະເທືອນ
ສະຫຼຸບ
ການບັນລຸຜົນໄດ້ຮັບຄວາມສະຫວ່າງສູງແມ່ນມາຈາກຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງປະສິດທິພາບ electro-optical, ນັ້ນແມ່ນ, ພະລັງງານຜົນຜະລິດສູງສຸດແລະປະສິດທິພາບ electro-optical ສູງສຸດບໍ່ສາມາດໄດ້ຮັບໃນເວລາດຽວກັນ, ເຊິ່ງຖືກກໍານົດໂດຍຄວາມສະຫວ່າງຂອງຊິບແລະຄວາມຖີ່ຂອງການເຊື່ອມປົກກະຕິ. ເສັ້ນໄຍ.ຢູ່ໃນຫຼາຍທໍ່ທໍ່ທາງກວ້າງຂອງກາງຂອງ beam ປະສົມປະສານເຕັກໂນໂລຊີ, ຄວາມສະຫວ່າງແລະປະສິດທິພາບແມ່ນສະເຫມີເປົ້າຫມາຍທີ່ບໍ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ໃນເວລາດຽວກັນ.ຄວາມດຸ່ນດ່ຽງຂອງປະສິດທິພາບ electro-optical ແລະພະລັງງານຄວນໄດ້ຮັບການກໍານົດຕາມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະ.
ເອກະສານອ້າງອີງ
[1] Mller Friedrich, Krmer Ria G., Matzdorf Christian, et al, “ການວິເຄາະປະສິດທິພາບຫຼາຍກິໂລວັດຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ ແລະການຕິດຕັ້ງແບບໂມໂນລິທິກ Yb-doped monolithic,” Fiber Lasers XVI: ເຕັກໂນໂລຊີ ແລະລະບົບ (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, "ການຜະລິດພາຍໃນປະເທດຂອງຈີນ YDF doped fiber lasers ບັນລຸຜົນຜະລິດ 20kW ຈາກເສັ້ນໄຍດຽວ," Chinese Journal of Lasers, 48(09),(2021).
[4] Cong Gao, Jiangyun Dai, Fengyun Li, et al, “Homemade 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, "ຄວາມສະຫວ່າງສູງ KW-class direct diode laser," High-power Diode Laser Technology XVI, High-Power Diode Laser Technology XVI, (2018).
ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນປີ 2003, BWT ເປັນຜູ້ໃຫ້ບໍລິການແກ້ໄຂເລເຊີທົ່ວໂລກ.ດ້ວຍພາລະກິດຂອງ "ໃຫ້ຄວາມຝັນຂັບລົດແສງສະຫວ່າງ" ແລະຄຸນຄ່າຂອງ "ນະວັດຕະກໍາທີ່ໂດດເດັ່ນ", ບໍລິສັດໄດ້ມຸ່ງຫມັ້ນທີ່ຈະສ້າງຜະລິດຕະພັນເລເຊີທີ່ດີກວ່າແລະສະຫນອງ lasers diode, lasers ເສັ້ນໄຍ, ຜະລິດຕະພັນ laser ultrafast ແລະວິທີແກ້ໄຂສໍາລັບລູກຄ້າທົ່ວໂລກ.ມາຮອດປັດຈຸບັນ, lasers ຫຼາຍກວ່າ 10 ລ້ານ BWT ກໍາລັງແລ່ນອອນໄລນ໌ຢ່າງຫມັ້ນຄົງຢູ່ໃນຫຼາຍກວ່າ 70 ປະເທດແລະພາກພື້ນທົ່ວໂລກ.
ເວລາປະກາດ: 11-05-2022