新型双向输出以添加的高功率光纤激光器:从连续到近连续

科学领域:

• 激光物理和光子学 激光物理和光子学
• 高功率的光纤激光器
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 传统的添加纤维激光器主要使用单向输出结构.
• 现有的单向输出光纤激光器 (UOFL) 在高功率应用中面临成本效益和效率方面的局限性.
• 需要先进的光纤激光架构来满足不断增长的工业需求.

研究的目的:

• 提出和理论建模一种新的双向输出光纤激光器 (BOFL) 架构.
• 研究BOFL与传统UOFL的优势,特别是关于非线性效应.
• 通过实验证明高功率连续波 (CW) 和准连续波 (QCW) BOFL.

主要方法:

• 理论建模和模拟BOFL,包括分析非线性效应.
• 实验实施CW BOFL,包括与振荡放大结构集成.
• 使用源调制技术实验实施QCW BOFL.

主要成果:

• 通过使用集成结构,证明了一种近乎单模双向的2 × 4千瓦的CW输出 (总量> 8千瓦).
• 通过简单的BOFL配置实现CW双向2×5kW输出 (总量>10kW).
• 实现了一种接近单模式的QCW激光器,其峰值输出为2 × 4.5 kW (总峰值功率> 9 kW).

结论:

• 开发的BOFL架构在降低成本和提高效率方面提供了显著的优势.
• 无论是CW和QCW的BOFL都显示出创纪录的高功率输出,超过了之前报告的水平.
• 对于需要高功率激光源的广泛工业应用,BOFL技术显示出巨大的潜力.