BWT te pwopoze teyori nan aranjman espasyal dans (DSBC) epi verifye kòrèkteman DSBC atravè eksperyans nan sous ponp kilowat-nivo.Koulye a, pouvwa a nan yon sèl tib yo te ogmante a 15W-30W@BPP≈5-12mm * mrad ak efikasite elektwo-optik la se> 60%, ki pèmèt sous la ponp gwo pouvwa makonnen ak pwodiksyon fib kenbe segondè. pwodiksyon klète pandan y ap diminye volim, Li posib diminye pwa a ak amelyore efikasite konvèsyon elektwo-optik la.
Sèvi ak chip aktyèl la, BWT te respektivman reyalize yon sous ponp ak yon dyamèt nwayo 135μm NA0.22 pwodiksyon fib-makonnen 420W longèdonn-fèmen nan 976nm, bon jan kalite ≈ 500g;ak yon dyamèt nwayo 220μm NA0.22 fib makonnen pwodiksyon 1000W yon sèl longèdonn 976nm (oswa 915nm), bon jan kalite ≈ 400g sous ponp.
Nan lavni an, ak amelyorasyon nan klète chip semi-conducteurs ak efikasite elektwo-optik, sous ponp ki lejè ak gwo pouvwa yo pral jwe yon wòl iranplasabl nan envantè ti volim gwo-pouvwa fib sous limyè lazè, epi yo pral aktivman ankouraje devlopman an. nan aplikasyon endistriyèl.
Entwodiksyon
Lazè fib yo te grandi rapidman akòz bon jan kalite gwo bout bwa ekselan yo ak kapasite fleksib ekspansyon pouvwa (konbinateur fib).Nan dènye ane yo, lazè fib sèl-mòd sèl-mòd yo limite pa TMI (transverse mòd enstabilite) ak efè SRS, ak pouvwa a nan semi-conducteurs dirèk ponpe osilateur lazè fib limite a sa sèlman 5kW.
[1].Anplifikatè lazè a tou sispann nan 10kW
[2].Malgre ke pouvwa pwodiksyon an ka ogmante nan yon fason apwopriye ogmante dyamèt nwayo a, bon jan kalite a gwo bout bwa pwodiksyon tou diminye -1.Men, demann pou amelyore klète sous ponp semi-conducteurs toujou ijan.
Kondisyon yo pou bon jan kalite gwo bout bwa nan aplikasyon pwosesis endistriyèl yo pa nesesèman yon sèl-mòd.Yo nan lòd yo ogmante pouvwa a nan yon sèl-fib, yon kèk mòd ba-lòd yo pèmèt.Jiska kounye a, kèk-mòd sèl-fib ak gwo bout bwa konbine milti-mòd sous limyè lazè ki baze sou 976nm ponpe ki gen plis pase 5kW Avèk aplikasyon pakèt (sitou koupe ak soude nan materyèl metal), pwodiksyon an nan korespondan sous ponp gwo pouvwa. se tou pakèt-echèl.
Pi piti, pi lejè ak pi estab
Relasyon ki genyen ant chip semiconductor BPP a ak klète sous ponp lan
Twa ane de sa, klète 9xxnm chips te sitou nan nivo 3W/mm * mrad@12W-100μm lajè teren & 2W/mm * mrad@18W-200μm lajè teren.Ki baze sou bato sa yo, BWT reyalize 600W ak 1000W 200μm NA0.22 fib-makonnen pwodiksyon-1.
Kounye a, klète chips 9xxnm reyalize 3.75W/mm*mrad@15W-100μm lajè teren & 3W/mm*mrad@30W-230μm lajè teren, epi efikasite elektwo-optik la fondamantalman konsève nan anviwon 60%.
Dapre teyori nan aranjman espasyal dans [6], li kalkile dapre efikasite an mwayèn kouple fib nan 78% (emisyon lazè soti nan chip la nan pwodiksyon kouple fib: yon sèl-longè onn espasyal gwo bout bwa konbine ak gwo bout bwa polarizasyon konbine san VBG), epi li sipoze ke chip la ap travay nan pi gwo pouvwa a (BPP nan chip diferan nan diferan kouran), nou te konpile yon kat done jan sa a:
* Chip Klate VS Diferan Nwayo Dyamèt Fibre Coupling Sorti pouvwa
Li ka jwenn nan figi ki pi wo a ke lè yon fib sèten (dyamèt nwayo ak NA fiks) reyalize yon pwodiksyon kouti pouvwa espesifik, pou chips ak klète diferan, kantite chips diferan, ak volim ak pwa sous ponp lan. yo diferan tou.Pou kondisyon yo ponpe nan lazè a fib, si sous ponp lan te fè nan chips ki anwo yo ak klète diferan yo chwazi, pwa a ak volim nan lazè a fib nan menm pouvwa a yo konplètman diferan, ak konfigirasyon an nan sistèm nan refwadisman dlo se tou. byen diferan.
Segondè efikasite, ti gwosè ak pwa limyè yo se tandans inevitab nan devlopman sous limyè lazè nan lavni (si wi ou non lazè dyod, lazè solid-eta oswa lazè fib), ak klète, efikasite ak pouvwa nan chip semi-conducteurs jwe yon wòl desizif nan li. .
Lejè, segondè klète, gwo sous ponp pouvwa
Yo nan lòd yo adapte yo ak konbine fib la, nou chwazi espesifikasyon fib komen: 135μm NA0.22 ak 220μm NA0.22.Konsepsyon optik de sous ponp yo adopte aranjman espasyal dans ak gwo bout bwa polarizasyon konbine.
Pami yo, 420WLD a adopte 3.75W / mm * mrad@15W chip ak 135μm NA0.22 fib, e li gen VBG longèdonn bloke, ki satisfè kondisyon ki nan 30-100% vag pouvwa bloke, ak efikasite elektwo-optik la se 41% .Kò LD la fèt ak materyèl alyaj aliminyòm ak estrikti sandwich [5].Chips anwo ak pi ba yo pataje kanal refwadisman dlo a, ki amelyore itilizasyon espas yo.Aranjman an plas limyè, spectre ak pwodiksyon pouvwa (pouvwa nan fib la) yo montre nan figi a:
*420W@135μm NA0.22 LD
Nou chwazi 6 LD pou tès chòk ak vibrasyon tanperati ki wo ak ba.Done tès yo jan sa a:
* Tès enpak tanperati wo ak ba
*Tès Vibration
1000WLD a adopte yon chip 3W / mm * mrad@30W ak yon fib 220μm NA0.22, ki reyalize 915nm ak 976nm fib-makonnen pwodiksyon nan 1000W respektivman, ak efikasite elektwo-optik la > 44%.Se kò a LD tou te fè nan materyèl alyaj aliminyòm.Yo nan lòd yo pouswiv yon pi gwo rapò pouvwa-a-mas, koki a LD te senplifye anba kondisyon an nan asire fòs la estriktirèl.Kalite LD, aranjman tach ak pouvwa pwodiksyon (pouvwa nan fib la) se jan sa a:
*1000W@220μm NA0.22 LD
Yo nan lòd yo amelyore fyab la nan sous ponp lan, fib nan fen kouple adopte fizyon bouchon kwatz ak CLADDING limyè filtraj teknoloji, ki fè tanperati a nan fib la deyò sous la ponp tou pre tanperati chanm.Yo te chwazi sis 976nmLD pou tès chòk ak vibrasyon tanperati ki wo ak ba.Rezilta tès yo se jan sa a:
* Tès enpak tanperati wo ak ba
* Tès enpak tanperati wo ak ba
*Tès Vibration
Konklizyon
Reyalize pwodiksyon klète segondè vini nan depans lan nan efikasite elektwo-optik, se sa ki, pouvwa pwodiksyon ki pi wo a ak efikasite elektwo-optik ki pi wo a pa ka jwenn an menm tan an, ki se detèmine pa klète nan chip ak frekans nan nòmalize nan kouple a. fib.Nan milti-yon sèl-tib travès espasyal konbine teknoloji, klète ak efikasite yo toujou objektif yo ki pa ka reyalize an menm tan an.Yo ta dwe detèmine balans elektwo-optik efikasite ak pouvwa dapre aplikasyon espesifik la.
Referans
[1] Mller Friedrich, Krmer Ria G., Matzdorf Christian, et al, "Analiz pèfòmans milti-kW nan konfigirasyon anplifikatè monolitik sèl-mòd ak konfigirasyon osilator Yb-doped," Fibre Lasers XVI: Teknoloji ak Sistèm (2019).
[2] Gapontsev V, Fomin V, Ferin A, et al, "Diffraction Limited Ultra-High-Power Fibre Lasers," Advanced Solid-state Photonics (2010).
[3] Haoxing Lin, Li Ni, Kun Peng, et al, "Lazè fib dope YDF pwodwi domestik Lachin nan reyalize 20kW pwodiksyon soti nan yon sèl fib," Chinese Journal of Lasers, 48(09),(2021).
[4] Cong Gao, Jiangyun Dai, Fengyun Li, et al, "Homemade 10-kW Ytterbium-Doped Aluminophosphosilicate Fibre pou Tandem Pumping," Chinese Journal of Lasers, 47 (3), (2020).
[5] Dan Xu, Zhijie Guo, Tujia Zhang, et al, "600 W segondè klète Dyòd lazè ponpe sous," Spie Laser,1008603,(2017).
[6] Dan Xu, Zhijie Guo, Di Ma, et al, "Segondè klète KW-klas dirèk lazè dyod," High-power Dyòd Lazè Teknoloji XVI, High-Power Dyòd Lazè Teknoloji XVI, (2018).
Te fonde an 2003, BWT se yon founisè sèvis solisyon mondyal lazè.Avèk misyon "Kite rèv la kondwi limyè a" ak valè "Inovasyon eksepsyonèl", konpayi an angaje nan kreye pi bon pwodwi lazè ak bay lazè dyod, lazè fib, pwodwi lazè ultrarapid ak solisyon pou kliyan mondyal yo.Jiska kounye a, plis pase 10 milyon lazè BWT ap mache sou entènèt nan plis pase 70 peyi ak rejyon atravè mond lan.
Tan poste: Me-11-2022