BWT, yoğun mekansal düzenleme (DSBC) teorisini önerdi ve kilovat düzeyinde pompa kaynağı deneyi yoluyla DSBC'nin doğruluğunu doğruladı.Şu anda, tek bir tüpün gücü 15W-30W@BPP≈5-12mm*mrad'a yükseltildi ve elektro-optik verimlilik >%60'tır, bu da fiber çıkışıyla birleştirilmiş yüksek güçlü pompa kaynağının yüksek seviyede kalmasını sağlar. Hacmi azaltırken parlaklık çıkışı, Ağırlığı azaltmak ve elektro-optik dönüşüm verimliliğini artırmak mümkündür.

BWT, mevcut çipi kullanarak sırasıyla 135μm çekirdek çapına sahip bir pompa kaynağı gerçekleştirmiştir.ve 220μm çekirdek çapı NA0.22 fiber bağlantılı çıkış 1000W tek dalga boyu 976nm (veya 915nm), kalite ≈ 400g pompa kaynağı.

Gelecekte, yarı iletken çip parlaklığının ve elektro-optik verimliliğin iyileştirilmesiyle, hafif ve yüksek güçlü pompa kaynakları, küçük hacimli yüksek güçlü fiber lazer ışık kaynaklarının üretiminde vazgeçilmez bir rol oynayacak ve geliştirmeyi aktif olarak teşvik edecektir. endüstriyel uygulamaların

Giriş
Fiber lazerler, mükemmel ışın kaliteleri ve esnek güç genişletme yetenekleri (fiber birleştiriciler) nedeniyle hızla büyümüştür.Son yıllarda, tek modlu tek fiber fiber lazerler, TMI (enine mod kararsızlığı) ve SRS etkileri ile sınırlıdır ve yarı iletken doğrudan pompalama fiber lazer osilatörlerinin gücü, 5kW ile sınırlıdır.
[1].Lazer yükseltici de 10kW'da durdurulur
[2].Çekirdek çapı uygun şekilde artırılarak çıkış gücü artırılabilse de, çıkış ışın kalitesi de -1 azalır.Bununla birlikte, yarı iletken pompa kaynaklarının parlaklığını iyileştirme talebi hala acildir.
Endüstriyel işleme uygulamalarında ışın kalitesi gereksinimleri mutlaka tek modlu değildir.Tek lifin gücünü artırmak için birkaç düşük sıralı moda izin verilir.Şimdiye kadar, 5kW'tan daha fazla 976nm pompalamaya dayalı az modlu tek fiber ve ışın kombine çok modlu lazer ışık kaynakları Toplu uygulamalarla (esas olarak metal malzemelerin kesilmesi ve kaynaklanması), karşılık gelen yüksek güçlü pompa kaynaklarının üretimi ayrıca toplu ölçeklidir.
Daha küçük, daha hafif ve daha kararlı
Yarı iletken çip BPP ile pompa kaynağının parlaklığı arasındaki ilişki
Üç yıl önce, 9xxnm yongaların parlaklığı çoğunlukla 3W/mm*mrad@12W-100μm şerit genişliği ve 2W/mm*mrad@18W-200μm şerit genişliği seviyesindeydi.Bu tür çiplere dayalı olarak BWT, 600W ve 1000W 200μm NA0.22 fiber-bağlı çıkış-1'e ulaşır.
Şu anda, 9xxnm çiplerin parlaklığı 3,75W/mm*mrad@15W-100μm şerit genişliği ve 3W/mm*mrad@30W-230μm şerit genişliği elde etti ve elektro-optik verimlilik temel olarak %60 civarında tutuldu.
Yoğun uzamsal düzenleme teorisine [6] göre, ortalama %78 fiber kuplaj verimliliğine göre hesaplanır (çipten fiber kuplaj çıkışına lazer emisyonu: tek dalga boylu uzamsal demet birleştirme ve VBG olmadan polarizasyon demet birleştirme), ve çipin en yüksek güçte çalıştığı varsayılır (Çip BPP farklı akımlarda farklıdır), aşağıdaki gibi bir veri haritası derledik:

* Çip Parlaklığı ve Farklı Çekirdek Çapı Fiber Bağlantısı Çıkış Gücü

Yukarıdaki şekilden, belirli bir fiber (çekirdek çapı ve NA sabitlendiğinde), farklı parlaklığa sahip yongalar için belirli bir güç bağlantı çıkışına ulaştığında, yonga sayısının farklı olduğu ve pompa kaynağının hacmi ve ağırlığının farklı olduğu bulunabilir. da farklıdırlar.Fiber lazerin pompalama gereksinimleri için, farklı parlaklığa sahip yukarıdaki çiplerden yapılmış pompa kaynağı seçilirse, aynı güçteki fiber lazerin ağırlığı ve hacmi tamamen farklıdır ve su soğutma sisteminin konfigürasyonu da oldukça farklı.
Yüksek verimlilik, küçük boyut ve hafiflik, geleceğin lazer ışık kaynaklarının (diyot lazerler, katı hal lazerleri veya fiber lazerler) geliştirilmesinde kaçınılmaz eğilimlerdir ve yarı iletken çiplerin parlaklığı, verimliliği ve gücü bunda belirleyici bir rol oynar. .
Hafif, yüksek parlaklık, yüksek güçlü pompa kaynağı
Fiber birleştiriciye uyum sağlamak için ortak fiber özelliklerini seçtik: 135μm NA0.22 ve 220μm NA0.22.İki pompa kaynağının optik tasarımı, yoğun uzamsal düzenleme ve polarizasyon ışını birleşimini benimser.
Bunların arasında 420WLD, 3.75W/mm*mrad@15W çip ve 135μm NA0.22 fiber kullanır ve %30-100 güç dalgası kilitleme gereksinimlerini karşılayan VBG dalga boyu kilitlemeye sahiptir ve elektro-optik verimlilik %41'dir .LD gövdesi alüminyum alaşımlı malzemeden ve sandviç yapıdan yapılmıştır [5].Üst ve alt yongalar, alan kullanımını iyileştiren su soğutma kanalını paylaşır.Işık noktası düzeni, spektrum ve güç çıkışı (fiberdeki güç) şekilde gösterilmiştir:

*420W@135μm NA0,22 LD

Yüksek ve düşük sıcaklık şok ve titreşim testleri için 6 LD seçtik.Test verileri aşağıdaki gibidir: