Laser de fibra de largura de linha estreita de comprimento de onda curto

Em 2011, O. Schmidt, da Universidade de Jena, usou uma fonte ASE de largura de linha estreita como luz de semente para amplificação. A estrutura da fonte de semente é mostrada na Figura 21. Duas grades são usadas para controlar a largura da linha de semente às 12 pm, a potência de saída da semente é de 400 mW e o comprimento de onda central é de 1030 nm. A fonte de sementes é amplificada em duas etapas. O primeiro estágio usa uma fibra de cristal fotônico 40/200 e o segundo estágio usa uma fibra de cristal fotônico 42/500. A potência final de saída é de 697 W e a qualidade do feixe é M2=1,34 [46].

Em 2016, Nader A. Naderi, do Laboratório da Força Aérea dos EUA, usou um laser de frequência única com um sinal PRBS modulado em 1030 nm como fonte de sementes. A largura de linha espectral da fonte seed foi de 3,5 GHz, e então foi amplificada por um estágio amplificador. O dispositivo experimental é mostrado na Figura 22. . O sistema aumenta a potência de saída do laser da banda de 1030 nm para 1034 W, a largura de linha espectral é de 11 pm, a eficiência de saída do estágio do amplificador é de 80%, a taxa de supressão ASE é de até 40 dB e a qualidade do feixe é M2 = 1,1 a 1,2. No experimento, os efeitos SBS e ASE foram suprimidos controlando o comprimento da fibra de ganho [47-48].

Em 2014, Ye Huang et al. da Nufern Company nos Estados Unidos obteve saída de laser kw na faixa de comprimento de onda de 1028 ½ 1100 nm [49]. No experimento, os lasers de 1028 nm e 1100 nm foram principalmente estudados, e os resultados foram comparados com os lasers de 1064 nm. Verificou-se que, em comparação com os lasers de fibra de banda tradicionais, o efeito ASE dos lasers de fibra de comprimento de onda curto e longo foi significativamente aprimorado. Finalmente, após suprimir o efeito ASE, uma saída de laser monomodo de 1215 W foi alcançada na banda de 1028 nm e a eficiência óptica foi de 75%.

Em 2016, a empresa americana Roman Yagodkin et al. realizaram modulação de fase em um laser de frequência única como fonte de sementes. Após a amplificação, obteve-se uma saída de laser >1,5 kW. A faixa de comprimento de onda do centro do laser é de 1030 ½ ¾ 1070 nm, e a largura de linha espectral é <15 GHz[50]. O espectro de saída no comprimento de onda é mostrado na Figura 23. Pode ser visto a partir do espectro que a razão de supressão ASE do espectro do laser de comprimento de onda curto é cerca de 15 dB menor do que a do laser próximo a 1064 nm. Em 2017, a US IPG Company realizou modulação de fase no laser de frequência única de 1030 nm para expandir o espectro para 20 GHz. Após um estágio de pré-amplificação de três estágios, a potência de saída atingiu 15-20 W e, finalmente, após o estágio de amplificador principal, a potência de saída foi de 2,2 kW. A saída do laser de comprimento de onda curto é atualmente a maior potência de saída do laser de fibra de banda de 1030 nm [50].
Em resumo, devido à influência do efeito ASE, a potência máxima de saída do laser de fibra de largura de linha estreita de comprimento de onda curto é de apenas 2,2 kW, o que tem muito espaço para desenvolvimento em comparação com o laser de fibra de largura de linha estreita próximo ao típico comprimento de onda de 1064 nm.