Ny laser når 18kW toppeffekt

Effektoverføringsresultat: toppeffekt 18kW

Etter presis eksperimentell verifisering, brukte de med hell en egenprodusert 15,5 W/520 nm frekvensdoblet ytterbium-dopetfiberlaser, som genererer pulser på omtrent 520 ps ved en repetisjonshastighet på 1,6 MHz med en toppeffekt på opptil 18 kW, til kraftoverføringseksperimenter.

For å matche fiberen fokuserte de laseren på en modusfeltdiameter på 15 μm, noe som resulterte i en koblingseffektivitet på opptil 86%. I våre eksperimenter testet vi HCF-er med lengder på 2100 m og 300 m. De gjennomsnittlige utgangseffektene var henholdsvis 13,2 W, 6,7 W og 3 W, mens de tilsvarende toppeffektene var henholdsvis 15,9 kW, 8 kW og 3,6 kW.

Nå, med fremveksten av lavtap og synlig-lys-orienterte hulkjernefibre, har forskere grunn til å tro at de vil forbedre overføringseffektiviteten betydelig og forventes å oppnå kraftoverføring på kilometernivå.

Det er verdt å merke seg at til tross for den høye energitettheten på 5,5^J/cm2innenfor fiberkjernen observerte vi ingen tegn på fiberskade under forsøkene. I tillegg ble bjelkekvaliteten holdt på et høyt nivå i alle testede lengder (M2 < 1,1), noe som er avgjørende for presisjonsmikromaskinering så vel som langdistanseapplikasjoner.

Overvinne de ikke-lineære begrensningene til solide silikafibre

Teamet gjorde betydelige fremskritt med å overvinne de ikke-lineære begrensningene til solide silikafibre. De ikke-lineære begrensningene til faste silikafibre i det synlige blir en spesiell utfordring på grunn av den reduserte kjernestørrelsen, som er nødvendig for å oppnå enkeltmodusdrift, og som typisk resulterer i en betydelig utvidelse av spekteret.

For å bekrefte de ikke-lineære fordelene ved deres HCF, sammenlignet forskerne den med en 15-meter lang seksjon av fotonisk krystallfiber (PCF) med en 10-mikronkjerne.

Med samme måleoppsett fant de ut at tapet av HCF var sammenlignbart med PCF, men den 300-meter lange HCF viste betydelig mindre spektral utvidelse enn PCF, noe som tydelig demonstrerer den overlegne ytelsen til hul- kjernefibre når det gjelder ikke-linearitet.