(1) Miglioramento delle prestazioni del laser a fibra: come migliorare la potenza di uscita e l'efficienza di conversione, ottimizzare la qualità del fascio, accorciare la lunghezza della fibra di guadagno, migliorare la stabilità del sistema e renderlo più piccolo e compatto sono al centro della ricerca futura nel campo dei laser a fibra.
(2) Sviluppo di un nuovo tipo di laser a fibra: nel dominio del tempo, i laser a fibra bloccati in modalità a impulsi ultracorti con un ciclo di lavoro più piccolo sono sempre stati un punto caldo nel campo laser e i laser a fibra a impulsi a femtosecondi ad alta potenza sono stati una ricerca a lungo termine. L'obiettivo. Nel dominio della frequenza, l'uscita a banda larga e i laser a fibra sintonizzabile diventeranno un hotspot di ricerca.
La ricerca di laser a fibra è stata avviata dalla fine del 1980. A causa della sua capacità di generare impulsi ultracorti e di avere prospettive di applicazione molto ampie, i paesi di tutto il mondo hanno mostrato grande entusiasmo per la ricerca sul laser a fibra. Rispetto ad altri tipi di laser, i laser a fibra presentano vantaggi eccezionali come alta affidabilità, struttura semplice, prezzo basso e alta efficienza di conversione.
Anche la ricerca nazionale in questo campo è stata condotta relativamente presto e molti risultati di ricerca sono stati ottenuti sia teoricamente che sperimentalmente. Tuttavia, rispetto ai paesi stranieri, c'è ancora un grande divario. In particolare, ci sono relativamente poche ricerche sui laser a fibra ad alte prestazioni e il lavoro svolto negli aspetti pratici è tutt'altro che sufficiente e l'effetto non è molto soddisfacente. Pertanto, è necessario rafforzare ulteriormente la ricerca sui laser a fibra bloccati in modalità passiva.
Nel 1963, Snitzer riferì per la prima volta un laser a fibra drogato con Nd, 10, e da allora è iniziata l'impennata nello studio dei laser a fibra. Soprattutto negli ultimi anni, con i progressi compiuti nella progettazione e produzione di fibre ottiche, l'output dei laser a fibra ha continuato ad aumentare e la potenza di uscita CW di un singolo dispositivo in fibra ottica è passata dalle centinaia di watt ai kilowatt. Allo stesso tempo, il miglioramento della tecnologia di produzione della fibra ottica di alta qualità con un grande diametro di rivestimento e un'ampia apertura numerica rende facile ottenere un accoppiamento efficace con la potenza della pompa del diodo.
Il vantaggio più significativo dei laser a fibra è la loro altissima efficienza di pompaggio. In generale, l'efficienza di conversione della pompa è del 70% -75%, che è molto superiore a quella dei laser a stato solido pompati a diodi industriali (DPSSL). Un'efficienza di conversione così elevata riduce i requisiti di raffreddamento e potenza del sistema laser e può essere più compatta dei tradizionali laser a stato solido. Inoltre, la struttura in fibra può fornire un design del pacchetto molto robusto e altamente affidabile. Inoltre, i laser a fibra possono migliorare significativamente la qualità del fascio di uscita.
Un altro importante vantaggio è che la tecnologia laser a fibra può prolungare notevolmente la vita del dispositivo (rispetto a DPSSL). Questo vantaggio ha fatto sì che le aziende laser industriali che prestano attenzione ai laser a fibra aumentino il loro investimento, perché l'affidabilità a lungo termine dell'applicazione è molto importante. importante. I laser a fibra hanno anche altri vantaggi: poiché il mezzo laser del laser a fibra è un mezzo a onde guidate, l'efficienza della combinazione è elevata; il laser a fibra può essere facilmente collegato al sistema di trasmissione in fibra e in modo efficiente; il nucleo in fibra può essere reso molto sottile, che può raggiungere un'alta densità di potenza; Le prestazioni di dissipazione del calore della fibra sono buone, quindi il laser a fibra ha un'alta efficienza di conversione e una soglia molto bassa; la lunghezza d'onda di uscita del laser a fibra copre un range molto ampio, da 400 a 3400nm, in grado di soddisfare le esigenze di varie applicazioni. Gli aspetti militari, medici e di altro tipo hanno ottime prospettive di applicazione.
