(1) Улучшение характеристик волоконного лазера: как повысить выходную мощность и эффективность преобразования, оптимизировать качество луча, сократить длину волокна с усилением, повысить стабильность системы и сделать ее меньше и компактнее - вот предмет будущих исследований в области волоконных лазеров.
(2) Разработка нового типа волоконного лазера: во временной области волоконные лазеры с ультракороткими импульсами с синхронизацией мод и меньшим рабочим циклом всегда были горячей точкой в лазерном поле, а мощные фемтосекундные импульсные волоконные лазеры были долгосрочное стремление. Цель. В частотной области широкополосный выходной и перестраиваемый волоконный лазеры станут горячей точкой исследований.
Исследования волоконных лазеров начались с конца 1980-х годов. Благодаря его способности генерировать ультракороткие импульсы и очень широким возможностям применения, страны по всему миру проявили большой энтузиазм к исследованиям волоконных лазеров. По сравнению с другими типами лазеров, волоконные лазеры обладают выдающимися преимуществами, такими как высокая надежность, простая конструкция, низкая цена и высокая эффективность преобразования.
Отечественные исследования в этой области также были проведены относительно рано, и многие результаты исследований были получены как теоретически, так и экспериментально. Однако по сравнению с зарубежными странами все еще существует большой разрыв. В частности, исследований по высокоэффективным волоконным лазерам относительно мало, а работы, проделанной в практических аспектах, далеко не достаточно, а эффект не очень удовлетворительный. Таким образом, необходимо дальнейшее усиление исследований волоконных лазеров с пассивной синхронизацией мод.
В 1963 году Снитцер впервые сообщил о волоконном лазере, легированном Nd10, и с тех пор начался всплеск исследований волоконных лазеров. Особенно в последние годы, с прогрессом, достигнутым в разработке и производстве оптических волокон, выходная мощность волоконных лазеров продолжала расти, а выходная мощность в непрерывном режиме одного оптоволоконного устройства выросла с сотен ватт до киловатт. В то же время усовершенствование технологии изготовления высококачественного оптического волокна с большим диаметром оболочки и большой числовой апертурой позволяет легко добиться эффективной связи с мощностью накачки диода.
Наиболее значительным преимуществом волоконных лазеров является их чрезвычайно высокая эффективность накачки. В целом эффективность преобразования накачки составляет 70% -75%, что намного выше, чем у промышленных твердотельных лазеров с диодной накачкой (DPSSL). Такая высокая эффективность преобразования снижает требования к охлаждению и мощности лазерной системы и может быть более компактной, чем традиционные твердотельные лазеры. Кроме того, цельноволоконная структура может обеспечить очень прочную и высоконадежную конструкцию корпуса. Кроме того, волоконные лазеры могут значительно улучшить качество выходного луча.
Еще одним важным преимуществом является то, что технология волоконного лазера может значительно продлить срок службы устройства (по сравнению с DPSSL). Это преимущество побудило компании, производящие промышленные лазеры, которые уделяют внимание волоконным лазерам, увеличить свои инвестиции, потому что долговременная надежность применения очень важна. важный. Волоконные лазеры также имеют другие преимущества: поскольку лазерная среда волоконного лазера представляет собой среду с направленными волнами, эффективность комбинации высока; волоконный лазер можно легко и эффективно подключить к волоконно-оптической системе передачи; сердцевина волокна может быть сделана очень тонкой, что позволяет достичь высокой удельной мощности; Характеристики рассеивания тепла волокна хорошие, поэтому волоконный лазер имеет высокую эффективность преобразования и очень низкий порог; длина волны на выходе волоконного лазера покрывает очень широкий диапазон, от 400 до 3400 нм, что позволяет удовлетворить потребности различных приложений. Военные, медицинские и другие аспекты имеют очень хорошие перспективы применения.
