Influencia del tamaño del núcleo en el umbral de inestabilidad de modo transversal de los amplificadores de fibra

Área de la Ciencia:

• Física del láser física del láser.
• Tecnología de fibra óptica tecnología de fibra óptica.
• Ciencia de los materiales ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

• La inestabilidad del modo transversal (TMI) limita la potencia de salida en los láseres de fibra de alta potencia.
• Comprender la dependencia de TMI en el tamaño del núcleo de la fibra es crucial para el diseño del láser.
• Los modelos teóricos anteriores ofrecían predicciones sobre esta relación.

Objetivo del estudio:

• Investigar sistemáticamente el impacto del tamaño del núcleo en el umbral de TMI.
• Para aislar el efecto del tamaño del núcleo de la saturación de ganancia y el fotodarkening.
• Para comparar hallazgos experimentales con predicciones teóricas.

Principales métodos:

• Utilizó fibras de paso grande dopadas con Yterbio con características modales estables.
• Se llevaron a cabo mediciones precisas que tenían en cuenta la saturación de ganancia y el foto oscurecimiento.
• El tamaño del núcleo de fibra varía sistemáticamente para estudiar la dependencia del umbral de TMI.

Principales resultados:

• Se encontró que la dependencia del umbral de TMI en el tamaño del núcleo era más débil de lo previsto por algunos modelos.
• Se logró un umbral de TMI superior a 600 W en una fibra.
• Esto representa la potencia de salida promedio de difracción limitada más alta reportada de una fibra tipo barra dopada con Ytterbium.

Conclusiones:

• El tamaño del núcleo es un factor menos dominante en el IMT de lo que se teorizó anteriormente.
• La configuración experimental permitió el funcionamiento de láser de fibra de alta potencia y difracción limitada.
• Investigaciones adicionales pueden refinar los modelos teóricos de TMI en láseres de fibra.