通过光谱束组合克服掺tm天博体育app下载激光器中的输出功率障碍

fraunhofer天博体育app下载和精密工程研究所天博体育app下载和精密工程研究所（iof）站在光子学、精确力学和天博体育app下载技术领域前沿研究和创新的前沿。 fraunhofer iof位于德国耶纳

该研究所激光和天博体育app下载技术部门的科学家FriedrichMöller专注于大功率激光器系统的扩展。他和他的同事开发了基于铥 （Tm） 掺杂天博体育app下载的激光器，这些天博体育app下载通常能够发射，1850-2100 nm光谱范围内的光，为从医疗程序到聚合物加工再到自由空间通信等各种应用提供了显着优势。

挑战

掺杂tm的天博体育app下载激光器在各种应用中具有显着优势，但扩展这些激光器的平均输出功率仍然是一项持续的挑战。

掺杂tm的天博体育app下载激光器通常在790nm的波长下泵浦，在操作过程中产生大量热负载。这种热量会损害天博体育app下载的引导特性

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解决方案

解决功率扩展限制需要创新的策略来管理热和新型高性能天博体育app下载光学元件器件，SBC）系统

该方法以三个定制设计的千瓦级tm掺杂天博体育app下载放大器为中心，每个放大器在特定波长下工作，针对高大气传输进行了优化。这些放大器采用了coherent nutdfLMA-TDF-25P/400-m天博体育app下载，专为高效操作而设计。

光束组合的双光栅配置最大限度地降低了天博体育app下载育app下载育app下载育app下载育app下载器带宽要求，以确保几乎衍射限制的光束质量。sbc系统的核心是德国耶纳市弗劳恩霍夫光学与精密工程研究所系统的核心是德国耶纳市弗劳恩霍夫光学与精密工程研究所系统的核心是德国耶纳市弗劳恩霍夫光学与精密工程研究所系统的核心是德国耶纳市弗劳恩霍夫光学与精密工程研究所开发的新反射光栅。这些专为随机输入偏振设计的光栅实现了超过开发的新反射光栅。这些专为随机输入偏振设计的光栅实现了超过开发的新反射光栅。这些专为随机输入偏振设计的光栅实现了超过开发的新反射光栅。这些专为随机输入偏振设计的光栅实现了超过94％衍射效率，可实现精确的光谱束组合，整体组合效率为90％。

成果

这种先进的sbc天博体育app下载的实施取得了突破性成果：

•创纪录的输出天博体育app下载：总输出天博体育app下载达到：总输出天博体育app下载达到1.91kW，是掺杂tm的天博体育app下载激光器性能的一个重要里程碑。

•高光束质量和效率：每个放大器的单模无tmi输出天博体育app下载超过700w，放大效率约为60％，光谱线宽低于115pm。

•可扩展性：双光栅系统展现出超过20kW平均输出功率的可扩展性潜力。热性能指标表明，天博体育app下载光栅的热斜率低至6.8 k/kw，强调了它适用于要求苛刻的高功率应用。

这一成就为tm掺杂天博体育app下载激光技术进一步进步开辟了一条清晰的道路，为它们在需要高功率和卓越光束质量的下一代医疗、工业和国防系统中的部署提供了机会。

参考：

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