高效辐射平衡的Yb化纤维激光器,输出200mW

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 纤维激光器对于各种应用至关重要.
• 传统的光纤激光器面临着热管理方面的挑战.
• 反斯托克斯光提供了一个新的冷却机制.

研究的目的:

• 开发第二代光纤激光器,利用反斯托克斯光进行内部冷却.
• 为了提高Ytterbium (Yb) 合纤维激光器的性能和冷却效率.
• 为了证明在保持低温的同时,在小核心纤维中获得显著的收益和能量储存.

主要方法:

• 构建了一个单模光纤激光器,用于光学共振器的光纤布拉格格.
• 使用一种Yb合纤维核心,与 (Al) 和Ytterbium (Yb) 共同合,以CaF2纳米粒子的形式.
• 优化了纤维长度和输出合器反射率,以实现峰值性能.
• 采用1040nm的反斯托克斯,以在1064nm实现信号发射.

主要成果:

• 实现了160mW的低值功率.
• 显示了56.8%的高光学效率.
• 获得了192mW的辐射平衡输出功率,最小的净热量产生.
• 保持平均光纤温度略高于室温 (428mK),即使在高输出功率 (~2W) 上也是如此.

结论:

• 开发的光纤激光器显著优于以前的辐射平衡光纤激光器.
• 抗斯托克斯光是一种有效的方法,用于冷却小核心Yb化纤维激光器.
• 这项技术使得高收益,储能纤维激光器具有卓越的热管理.