Doppi vantaggi della fonte della pompa 976nm
Con la maturità dei laser a fibra industriale per il controllo della temperatura delle sorgenti di pompe, l'applicazione di sorgenti a pompa a banda di 976 nm nei laser a fibra industriale è stata gradualmente accettata dal mercato. La fibra di guadagno laser in fibra ha un'elevata efficienza di assorbimento per una fonte di pompaggio di 976 nm, che può ridurre efficacemente i costi di produzione e le difficoltà di tecnologia di pompaggio del laser in fibra industriale. Molti produttori leader di laser in fibra si sono concentrati sulla soluzione con pompa a banda da 976 nm. Al fine di ottenere un maggiore vantaggio di mercato nel più breve tempo possibile.
I laser a fibra industriale convertono l'energia dalla luce della pompa alla luce del segnale attraverso una fibra di guadagno (fibra drogata con erbio). La fibra drogata con erbio ha due distinti picchi di assorbimento caratteristici nelle bande 915 nm e 976 nm. Il coefficiente di assorbimento è relativamente basso nella banda di 915 nm e lo spettro di assorbimento è ampio. Il coefficiente di assorbimento nella banda di 976 nm è 2-3 volte quello nella banda di 915 nm, ma lo spettro di assorbimento è relativamente stretto.
Nel laser a fibra filtrato a banda 976nm, la fibra di guadagno ha un più alto coefficiente di assorbimento per la luce della pompa. Secondo il feedback pratico di molti produttori di laser in fibra in Cina, l'efficienza luminosa di pompaggio a banda di 976 nm può raggiungere l'85%, mentre l'efficienza luminosa di pompaggio a banda 915 nm è del 75% (Figura 2). Sotto la stessa iniezione di potenza della pompa, confrontata con la pompa a 915 nm, la potenza di uscita del laser a fibra sarà del 13% superiore a quella dello schema di pompaggio a banda di 976 nm e la lunghezza della fibra di guadagno richiesta per il pompaggio nella banda di 976 nm è più breve e direttamente ridotto. Allo stesso tempo del costo del materiale, riduce efficacemente anche gli effetti non lineari, la perdita di luce e l'efficienza luminosa e la difficoltà nella gestione termica. Tuttavia, la pompa 976nm ha requisiti più elevati per il controllo della temperatura del laser in fibra.
In tal modo, lo schema di pompaggio del laser in fibra ad alta potenza viene rivalutato. In passato, il laser a semiconduttore della banda 915 nm è stato utilizzato come sorgente della pompa, che ha beneficiato dell'ampio spettro di assorbimento della banda a 915 nm. L'intero laser era meno influenzato dalla temperatura, ma l'efficienza di assorbimento della fibra attiva di guadagno nella banda di 915 nm era bassa, al fine di ottenere l'intero laser a fibra. Una potenza più elevata, tecnicamente necessaria per utilizzare una maggiore potenza della pompa a 915 nm e una fibra attiva più lunga, farà sì che gli sviluppatori affrontino effetti non lineari di guadagno, perdita dell'efficienza ottica e maggiore gestione termica Ci sono molte difficoltà nell'aumentare il costo per unità di potenza. Quando la potenza di uscita supera un certo livello, lo schema di pompaggio a 915 nm diventerà estremamente complicato e alla fine fallirà.
Le difficoltà di cui sopra nello schema di pompaggio a banda 915 nm saranno ben risolte utilizzando lo schema di pompaggio a banda di 976 nm. L'efficienza di assorbimento della fibra di guadagno nella banda di 976 nm è 2-3 volte quella della banda di 915 nm. L'efficienza di assorbimento più alta significa che la fibra di guadagno richiesta è più corta e gli effetti non lineari sono ridotti. Risparmia anche il costo del materiale della fibra a guadagno parziale, oltre al vantaggio in termini di costo dell'efficienza della luce (l'efficienza della sorgente di luce della fonte della pompa a banda di 976nm è circa il 10% più elevata rispetto alla fonte della pompa a 915 nm) e il costo del pompaggio a 976 nm schema sul laser a fibra ad alta potenza. I benefici sono ulteriormente riflessi.
