Energía de pulso de 117-mJ, alta potencia promedio, amplificador de fibra de 49 núcleos Q-switched Yb-doped con...

Área de la Ciencia:

• La tecnología láser de fibra láser tecnología.
• La optoelectrónica es la óptica electrónica.
• Ciencia de los materiales ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

• Los láseres de fibra de múltiples núcleos ofrecen potencial para una salida de alta potencia y alta energía.
• Existen desafíos de escala en la gestión de los efectos térmicos y el mantenimiento de la calidad del haz.
• Las fibras dopadas con Yb son un medio de ganancia común para los láseres de fibra.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar la escala simultánea de la potencia promedio y la energía de pulso en sistemas láser de fibra multicore.
• Para investigar los límites de escalabilidad energética de las fibras multicore dopadas con Yb.
• Para validar modelos de simulación para predecir el rendimiento.

Principales métodos:

• Utilizó un láser de fibra multicorazón con conmutación Q como fuente de semilla.
• Empleó amplificadores de fibra multicorazón dopados con Yb con 49 núcleos en dos series experimentales.
• Realizó experimentos en condiciones de bombeo casi continuo y continuo.
• Realizó simulaciones para predecir y comparar con los resultados experimentales.

Principales resultados:

• Logró una energía de pulso total de hasta 117 mJ a una frecuencia de repetición de 5 kHz en bombeo casi continuo.
• Se obtuvo una potencia promedio de 400 W a una frecuencia de repetición de 5 kHz con 80 mJ de energía de pulso en bombeo continuo utilizando una fibra de tamaño de núcleo más pequeño.
• Los resultados experimentales coincidieron estrechamente con las predicciones de simulación.

Conclusiones:

• Demostró avances significativos en la escala simultánea de potencia promedio y energía de pulso en láseres de fibra multicore.
• Confirmó el alto potencial de escalabilidad energética de las fibras multicore dopadas con Yb.
• Proporcionó datos y conocimientos valiosos para el desarrollo futuro de sistemas láser de fibra de alta energía.