Vezellaser met korte golflengte en smalle lijnbreedte

In 2011 gebruikte O. Schmidt van de Universiteit van Jena een ASE-bron met een smalle lijnbreedte als het zaadlicht voor amplificatie. De structuur van de zaadbron wordt getoond in figuur 21. Er worden twee roosters gebruikt om de zaadlijnbreedte om 12.00 uur te regelen, het uitgangsvermogen van het zaad is 400 mW en de middelste golflengte is 1030 nm. De zaadbron wordt in twee fasen versterkt. De eerste trap gebruikt een 40/200 fotonische kristalvezel en de tweede trap gebruikt een 42/500 fotonische kristalvezel. Het uiteindelijke uitgangsvermogen is 697 W en de bundelkwaliteit is M2=1,34 [46].

In 2016 gebruikte Nader A. Naderi van het U.S. Air Force Laboratory een laser met één frequentie en een PRBS-signaal gemoduleerd 1030 nm als zaadbron. De spectrale lijnbreedte van de zaadbron was 3,5 GHz en werd vervolgens versterkt door een versterkertrap. Het experimentele apparaat wordt getoond in figuur 22. . Het systeem verhoogt het laseruitgangsvermogen van de 1030 nm-band tot 1034 W, de spectrale lijnbreedte is 23.00 uur, het uitgangsrendement van de versterkertrap is 80%, de ASE-onderdrukkingsverhouding is tot 40 dB en de straalkwaliteit is M2 = 1,1 tot 1,2. In het experiment werden de SBS- en ASE-effecten onderdrukt door de lengte van de versterkingsvezel te regelen [47-48].

In 2014, Ye Huang et al. van Nufern Company in de Verenigde Staten bereikte een kw-laseroutput in het golflengtebereik van 1028-1100 nm [49]. In het experiment werden voornamelijk de 1028 nm en 1100 nm lasers bestudeerd, en de resultaten werden vergeleken met de 1064 nm lasers. Het bleek dat in vergelijking met de traditionele bandvezellasers het ASE-effect van zowel kortegolf- als langegolfvezellasers aanzienlijk was verbeterd. Ten slotte werd, na het onderdrukken van het ASE-effect, een 1215 W single-mode laseroutput bereikt in de 1028 nm-band, en de optische efficiëntie was 75%.

In 2016 hebben het Amerikaanse bedrijf Roman Yagodkin et al. fasemodulatie uitgevoerd op een laser met één frequentie als een zaadbron. Na versterking werd een laservermogen van >1,5 kW verkregen. Het golflengtebereik van het lasercentrum is 1030½ž1070 nm en de spectrale lijnbreedte is <15 GHz [50]. Het uitgangsspectrum bij de golflengte wordt getoond in figuur 23. Uit het spectrum kan worden gezien dat de ASE-onderdrukkingsverhouding van het laserspectrum met korte golflengte ongeveer 15 dB lager is dan die van de laser bij 1064 nm. In 2017 voerde de Amerikaanse IPG Company fasemodulatie uit op de 1030 nm enkelfrequente laser om het spectrum uit te breiden tot 20 GHz. Na een drietraps voorversterkingstrap bereikte het uitgangsvermogen 15-20 W, en uiteindelijk na de hoofdversterkertrap was het uitgangsvermogen 2,2 kW. De laseroutput met korte golflengte is momenteel het hoogste outputvermogen van de 1030 nm-band fiberlaser [50].
Samengevat, als gevolg van de invloed van het ASE-effect, is het maximale uitgangsvermogen van de korte-golflengte smalle-lijnbreedte fiberlaser slechts 2,2 kW, wat veel ruimte voor ontwikkeling heeft in vergelijking met de smalle-lijnbreedte fiberlaser dichtbij de typische golflengte van 1064 nm.