BWT ने दाट अवकाशीय व्यवस्था (DSBC) सिद्धांत प्रस्तावित केला आहे आणि किलोवॅट-स्तरीय पंप स्त्रोताच्या प्रयोगाद्वारे DSBC ची शुद्धता सत्यापित केली आहे.सध्या, एका ट्यूबची शक्ती 15W-30W@BPP≈5-12mm*mrad पर्यंत वाढवण्यात आली आहे आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल कार्यक्षमता >60% आहे, ज्यामुळे उच्च पॉवर पंप स्त्रोत आणि फायबर आउटपुट उच्च राखण्यासाठी सक्षम होते. व्हॉल्यूम कमी करताना ब्राइटनेस आउटपुट, वजन कमी करणे आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण कार्यक्षमता सुधारणे शक्य आहे.

सध्याची चिप वापरून, BWT ने अनुक्रमे 135μm NA0.22 फायबर-कपल्ड आउटपुट 420W तरंगलांबी-976nm, गुणवत्ता ≈ 500g वर लॉक केलेला 135μm NA0.22 च्या कोर व्यासासह पंप स्त्रोत शोधला आहे;आणि कोर व्यास 220μm NA0.22 फायबर कपल्ड आउटपुट 1000W सिंगल तरंगलांबी 976nm (किंवा 915nm), गुणवत्ता ≈ 400g पंप स्रोत.

भविष्यात, सेमीकंडक्टर चिप ब्राइटनेस आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल कार्यक्षमतेच्या सुधारणेसह, हलके आणि उच्च-पॉवर पंप स्त्रोत लहान-व्हॉल्यूम हाय-पॉवर फायबर लेसर प्रकाश स्रोतांच्या निर्मितीमध्ये न बदलता येणारी भूमिका बजावतील आणि विकासास सक्रियपणे प्रोत्साहन देतील. औद्योगिक अनुप्रयोग.

परिचय
फायबर लेसर त्यांच्या उत्कृष्ट बीम गुणवत्तेमुळे आणि लवचिक उर्जा विस्तार क्षमतांमुळे (फायबर कॉम्बिनर) वेगाने वाढले आहेत.अलिकडच्या वर्षांत, सिंगल-मोड सिंगल-फायबर फायबर लेसर टीएमआय (ट्रान्सव्हर्स मोड अस्थिरता) आणि एसआरएस इफेक्ट्सद्वारे मर्यादित आहेत आणि सेमीकंडक्टर डायरेक्ट पंपिंग फायबर लेसर ऑसीलेटर्सची शक्ती 5kW पर्यंत मर्यादित आहे.
[१].लेसर अॅम्प्लीफायर देखील 10kW वर थांबला आहे
[२].जरी कोर व्यास योग्यरित्या वाढवून आउटपुट पॉवर वाढविली जाऊ शकते, परंतु आउटपुट बीमची गुणवत्ता देखील -1 कमी होते.तरीसुद्धा, सेमीकंडक्टर पंप स्त्रोतांची चमक सुधारण्याची मागणी अद्याप निकड आहे.
औद्योगिक प्रक्रिया अनुप्रयोगांमध्ये बीम गुणवत्तेची आवश्यकता सिंगल-मोड असणे आवश्यक नाही.सिंगल-फायबरची शक्ती वाढवण्यासाठी, काही लो-ऑर्डर मोडला परवानगी आहे.आत्तापर्यंत, बॅच ऍप्लिकेशन्ससह (प्रामुख्याने मेटल मटेरियलचे कटिंग आणि वेल्डिंग) 976nm पेक्षा जास्त 976nm पंपिंगवर आधारित काही-मोड सिंगल-फायबर आणि बीम-संयुक्त मल्टी-मोड लेसर प्रकाश स्रोत, संबंधित उच्च-शक्ती पंप स्त्रोतांचे उत्पादन बॅच-स्केल देखील आहे.
लहान, फिकट आणि अधिक स्थिर
सेमीकंडक्टर चिप बीपीपी आणि पंप स्त्रोताची चमक यांच्यातील संबंध
तीन वर्षांपूर्वी, 9xxnm चिप्सची चमक बहुतेक 3W/mm*mrad@12W-100μm पट्टी रुंदी आणि 2W/mm*mrad@18W-200μm पट्टी रुंदीच्या पातळीवर होती.अशा चिप्सवर आधारित, BWT 600W आणि 1000W 200μm NA0.22 फायबर-कपल्ड आउटपुट -1 प्राप्त करते.
सध्या, 9xxnm चिप्सच्या ब्राइटनेसने 3.75W/mm*mrad@15W-100μm पट्टी रुंदी आणि 3W/mm*mrad@30W-230μm पट्टी रुंदी गाठली आहे आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल कार्यक्षमता मुळात सुमारे 60% राखली जाते.
दाट अवकाशीय व्यवस्थेच्या सिद्धांतानुसार [६], त्याची गणना 78% च्या सरासरी फायबर कपलिंग कार्यक्षमतेनुसार केली जाते (चिपपासून फायबर कपलिंग आउटपुटपर्यंत लेझर उत्सर्जन: सिंगल-वेव्हलेंथ स्पेसियल बीम कॉम्बिनिंग आणि ध्रुवीकरण बीम VBG शिवाय एकत्र करणे), आणि असे गृहीत धरले जाते की चिप सर्वोच्च शक्तीवर कार्य करते ( चिप बीपीपी वेगवेगळ्या प्रवाहांवर भिन्न असते), आम्ही खालीलप्रमाणे डेटा नकाशा संकलित केला आहे:

* चिप ब्राइटनेस VS भिन्न कोर व्यास फायबर कपलिंग आउटपुट पॉवर

वरील आकृतीवरून असे आढळून येते की जेव्हा विशिष्ट फायबर (कोर व्यास आणि एनए निश्चित केले जाते) विशिष्ट पॉवर कपलिंग आउटपुट प्राप्त करते, भिन्न चमक असलेल्या चिप्ससाठी, चिप्सची संख्या भिन्न असते आणि पंप स्त्रोताचे आवाज आणि वजन देखील भिन्न आहेत.फायबर लेसरच्या पंपिंग आवश्यकतांसाठी, जर वरील चिप्सचा वेगवेगळ्या ब्राइटनेससह बनवलेला पंप स्त्रोत निवडला असेल, तर त्याच शक्तीच्या फायबर लेसरचे वजन आणि आवाज पूर्णपणे भिन्न असेल आणि वॉटर कूलिंग सिस्टमचे कॉन्फिगरेशन देखील असेल. अगदी वेगळे.
उच्च कार्यक्षमता, लहान आकार आणि हलके वजन हे भविष्यातील लेसर प्रकाश स्रोतांच्या विकासातील अपरिहार्य ट्रेंड आहेत (मग डायोड लेसर, सॉलिड-स्टेट लेसर किंवा फायबर लेसर) आणि सेमीकंडक्टर चिप्सची चमक, कार्यक्षमता आणि शक्ती यात निर्णायक भूमिका बजावते. .
हलके, उच्च ब्राइटनेस, उच्च पॉवर पंप स्त्रोत
फायबर कंबाईनरशी जुळवून घेण्यासाठी, आम्ही फायबरची सामान्य वैशिष्ट्ये निवडली: 135μm NA0.22 आणि 220μm NA0.22.दोन पंप स्त्रोतांचे ऑप्टिकल डिझाइन दाट अवकाशीय व्यवस्था आणि ध्रुवीकरण बीम संयोजन स्वीकारते.
त्यापैकी, 420WLD 3.75W/mm*mrad@15W चिप आणि 135μm NA0.22 फायबर स्वीकारते आणि त्यात VBG तरंगलांबी लॉकिंग आहे, जे 30-100% पॉवर वेव्ह लॉकिंगची आवश्यकता पूर्ण करते आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल कार्यक्षमता 41% आहे. .एलडी बॉडी अॅल्युमिनियम मिश्र धातु सामग्री आणि सँडविच रचना [५] बनलेली आहे.वरच्या आणि खालच्या चिप्स वॉटर कूलिंग चॅनेल सामायिक करतात, ज्यामुळे जागेचा वापर सुधारतो.लाइट स्पॉट व्यवस्था, स्पेक्ट्रम आणि पॉवर आउटपुट (फायबरमधील शक्ती) आकृतीमध्ये दर्शविली आहे:

*420W@135μm NA0.22 LD

आम्ही उच्च आणि निम्न तापमान शॉक आणि कंपन चाचण्यांसाठी 6 LDs निवडले.चाचणी डेटा खालीलप्रमाणे आहेतः