ポンプの光の伝達効率と (8 + 1) × 1の高出力ポンプとシグナルコンバナーにおけるエネルギー分配に関する研究

科学分野:

• 光学とフォトニック
• ファイバーレーザー技術です.
• 高性能レーザーシステム

背景:

• 高電力ファイバーレーザーには,ポンプと信号光を組み合わせる効率的な方法が必要です.
• 既存のポンプ・シグナル・コンバナー (PSC) は,パワーハンドリングと効率の面で限界があります.
• PSCの設計を最適化することは,レーザーシステムの能力を向上させるために不可欠です.

研究 の 目的:

• 8+1x1ポンプ・シグナル・コンバナー (PSC) の新しい製造方法について報告する.
• 製造された (8+1) × 1 PSC.のポンプの光伝達特性を調査するために.
• PSCの最適なパラメータと最大ポンプポート容量を決定する.

主な方法:

• 特定の繊維仕様を使用した (8+1) × 1 PSC の製造: 220/242 μm (NA=0.22) のポンプファイバー, 25/250 μm (NA=0.065/0.46) の信号ファイバー,および 20/400 μm (NA=0.065/0.46) のダブルクレイドファイバー (DCF).
• 繊維の配置と明るさの保存に基づいて最適な準備パラメータの決定.
• ポンプの光の伝達効率と6から11のポンプポートを持つPSCの偏差角度のシミュレーションと計算.

主要な成果:

• PSCの最大サポートされるポンプポート数は8と決定されました.
• 実験結果は,ポンプライトの98.20%,信号ライトの96.66%という高い伝送効率を示した.
• (8+1) × 1 PSCは,合計 5.736 kW のポンプ出力を達成し, (6+1) × 1 PSCと比較して 1.604 kW 増加し,測定されたビーム品質は M2 = 1.19 (ΔM2 = 0.10) でした.

結論:

• 開発された製造方法により,高性能 (8+1) × 1 PSC の作成が可能です.
• (8+1) × 1 PSCは,より小さな構成と比較して,より優れたポンプパワーハンドリングと伝送効率を提供します.
• この研究は,シミュレーション結果を実験データで検証し,高性能レーザーアプリケーションにおけるPSCの有効性を確認した.