在高功率光纤激光器中,以动态调制点环模式分布,采用三重结构长周期光纤格子

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
• 激光工程 激光工程

背景情况:

• 高功率光纤激光器对于先进的制造工艺至关重要,如动力电池接,光束质量直接影响产品完整性.
• 现有的产生点环光束的方法由于波导结构而面临局限性,阻碍了加工质量和预热效应的改善.
• 需要加强光束控制,以满足激光材料加工中对精度和效率的日益增长的需求.

研究的目的:

• 开发一种动态调制方法,用于控制高功率光纤激光器中的点环模式分布.
• 为了克服传统的双核纤维方法对梁形状的局限性.
• 为了实现用于改进激光制造应用的多个点环光束配置的生成.

主要方法:

• 一个三重结构的长期纤维格子 (LPFG) 在14/250纤维中设计和制造.
• 使用LPFG的温度调节来动态调节输出光束的模式分布.
• 一个千瓦级光纤主振荡器功率放大器 (MOPA) 系统被用于实验验证.

主要成果:

• 制造的LPFG成功生成了各种光束配置,包括高斯式,点-单环,点-双环和点-三环光束.
• 通过温度调节实现的动态调制证明了对模式分布的有效控制.
• 该系统的插入损失仅为0.07dB,这表明它的效率很高.

结论:

• 拟议的三重结构LPFG方法为动态调整高功率光纤激光器的模式分布提供了有效的解决方案.
• 这种技术提高了针对特定制造要求量身定制激光束的能力,提高了加工质量.
• 这些发现为工业应用中更具多功能性和高性能纤维激光系统铺平了道路.