短波長狭線幅ファイバーレーザー

2011年、イエナ大学のO. Schmidtは、増幅用のシードライトとして狭い線幅のASE光源を使用しました。シードソースの構造を図21に示します。2つのグレーティングを使用して12pmでシードの線幅を制御し、シードの出力電力は400 mW、中心波長は1030nmです。シードソースは2段階で増幅されます。第1段階では40/200フォトニック結晶ファイバを使用し、第2段階では42/500フォトニック結晶ファイバを使用します。最終的な出力電力は697Wで、ビーム品質はM2 = 1.34です[46]。

2016年、米国空軍研究所のNader A. Naderiは、シードソースとして1030nmで変調されたPRBS信号を使用した単一周波数レーザーを使用しました。シードソースのスペクトル線幅は3.5GHzで、増幅段によって増幅されました。実験装置を図22に示します。このシステムは、1030nm帯域のレーザー出力を1034Wに上げ、スペクトル線幅は11 pm、増幅器ステージの出力効率は80％、ASE抑制率は最大40 dB、ビーム品質はM2です。 = 1.1から1.2。実験では、ゲインファイバーの長さを制御することでSBSとASEの影響を抑制しました[47-48]。

2014年、Ye Huang etal。米国のNufernCompanyは、1028±1100nmの波長範囲でkwレーザー出力を達成しました[49]。実験では、主に1028nmと1100nmのレーザーを研究し、その結果を1064nmのレーザーと比較しました。従来のバンドファイバーレーザーと比較して、短波長ファイバーレーザーと長波長ファイバーレーザーの両方のASE効果が大幅に向上していることがわかりました。最後に、ASE効果を抑制した後、1028nm帯域で1215Wのシングルモードレーザー出力が達成され、光学効率は75％でした。

2016年、アメリカの会社Roman Yagodkin etal。シードソースとして単一周波数レーザーで位相変調を実行しました。増幅後、1.5kWを超えるレーザー出力が得られました。レーザーの中心波長範囲は1030〜1070 nmで、スペクトル線幅は<15 GHz [50]です。波長での出力スペクトルを図23に示します。スペクトルから、短波長レーザースペクトルのASE抑制率は1064nm付近のレーザーよりも約15dB低いことがわかります。 2017年、US IPG Companyは、スペクトルを20 GHzに拡張するために、1030nmの単一周波数レーザーで位相変調を実行しました。 3段階の前置増幅段階の後、出力電力は15〜20 Wに達し、最終的に主増幅器段階の後、出力電力は2.2kWでした。短波長レーザー出力は、現在、1030nmバンドファイバーレーザーの最高出力です[50]。
要約すると、ASE効果の影響により、短波長狭線幅ファイバーレーザーの最大出力はわずか2.2 kWであり、一般的な近線幅ファイバーレーザーに比べて開発の余地があります。 1064nmの波長。