Duální výhody zdroje čerpadla 976nm
Se splatností průmyslových vláknových laserů pro regulaci teplotních zdrojů čerpadel byla na trhu postupně akceptována aplikace zdrojů pásových čerpadel o výkonu 976 nm v průmyslových vláknových laserech. Vlákno s vláknovým laserem má vysokou absorpční účinnost pro čerpací zdroj 976 nm, což může efektivně snížit výrobní náklady a obtížnost technologie čerpání průmyslového vláknového laseru. Mnoho předních výrobců optických laserů se zaměřilo na řešení čerpadel s pásmem 976 nm. Aby bylo možné co nejdříve získat větší tržní výhodu.
Průmyslové vláknové lasery přeměňují energii ze světelného čerpadla na signální světlo zesilovacím vláknem (vlákno dopované erbiem). Vlákno dotované erbiem má dva odlišné charakteristické absorpční píky v pásmech 915 nm a 976 nm. Absorpční koeficient je v pásmu 915 nm relativně nízký a absorpční spektrum je široké. Absorpční koeficient v pásmu 976 nm je 2-3 krát větší než v pásmu 915 nm, ale absorpční spektrum je relativně úzké.
V vláknovém laseru s filtrem 976 nm má zesílené vlákno vyšší absorpční koeficient pro světlo čerpadla. Podle praktické zpětné vazby od mnoha výrobců vláknových laserů v Číně může světelná účinnost čerpání pásma 976 nm dosahovat 85%, zatímco světelná účinnost čerpání pásma 915 nm dosahuje 75% (obrázek 2). Při stejném vstřikování výkonu čerpadla ve srovnání s čerpadlem o pásmu 915 nm bude výstupní výkon vláknového laseru o 13% vyšší než výkon čerpacího schématu s pásmem 976 nm a délka zesílení vlákna potřebná pro čerpání v pásmu 976 nm je kratší a přímo snížena. Zároveň náklady na materiál také účinně snižují nelineární účinky, ztrátu světelného a světelného efektu a obtíže při tepelném managementu. Čerpadlo 976nm má však vyšší požadavky na regulaci teploty vláknového laseru.
Tím se přehodnocuje čerpací schéma vysoko výkonného vláknového laseru. Jako zdroj pumpy byl v minulosti používán polovodičový laser o pásmu 915 nm, který těžil ze širokého absorpčního spektra pásma 915 nm. Celý laser byl méně ovlivněn teplotou, ale absorpční účinnost zesíleného aktivního vlákna v pásmu 915 nm byla nízká, aby se dosáhlo celého vláknového laseru. Vyšší výkon, technicky nutný pro použití vyššího výkonu čerpadla 915nm a delšího aktivního vlákna, způsobí vývojářům, že budou čelit ziskům nelineárních efektů optických vláken, ztrátě optické účinnosti a zvýšené tepelné správě. Když výstupní výkon překročí určitou úroveň, čerpací schéma 915 nm bude extrémně komplikované a nakonec selže.
Výše uvedené obtíže v schématu čerpání v pásmu 915 nm budou dobře vyřešeny s použitím čerpacího schématu s pásmem 976 nm. Absorpční účinnost zesilovacího vlákna v pásmu 976 nm je 2-3 krát větší než u pásma 915 nm. Vyšší absorpční účinnost znamená, že požadované zesílené vlákno je kratší a nelineární účinky jsou sníženy. To také šetří materiálové náklady na částečné zesílení vlákna, plus nákladová výhoda světelné účinnosti (účinnost zdroje světla zdroje 976nm čerpadla čerpadla je asi o 10% vyšší než 915nm zdroj čerpadla), a náklady na čerpání 976nm schéma na vysokovýkonném vláknovém laseru. Přínosy se dále odrážejí.
