बीडब्ल्यूटी ने घने स्थानिक व्यवस्था (डीएसबीसी) के सिद्धांत का प्रस्ताव दिया है और किलोवाट-स्तरीय पंप स्रोत के प्रयोग के माध्यम से डीएसबीसी की शुद्धता को सत्यापित किया है।वर्तमान में, एक ट्यूब की शक्ति को 15W-30W@BPP≈5-12mm*mrad तक बढ़ा दिया गया है और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल दक्षता> 60% है, जो उच्च-शक्ति पंप स्रोत को उच्च बनाए रखने के लिए फाइबर आउटपुट के साथ युग्मित करने में सक्षम बनाता है। मात्रा कम करते समय चमक उत्पादन, वजन कम करना और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता में सुधार करना संभव है।

वर्तमान चिप का उपयोग करते हुए, BWT ने क्रमशः 135μm NA0.22 फाइबर-युग्मित आउटपुट 420W वेवलेंथ-लॉक्ड 976nm, गुणवत्ता ≈ 500g के कोर व्यास के साथ एक पंप स्रोत का एहसास किया है;और 220μm NA0.22 फाइबर युग्मित आउटपुट 1000W सिंगल वेवलेंथ 976nm (या 915nm) का एक कोर व्यास, गुणवत्ता ≈ 400g पंप स्रोत।

भविष्य में, सेमीकंडक्टर चिप चमक और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल दक्षता में सुधार के साथ, हल्के और उच्च-शक्ति पंप स्रोत छोटी मात्रा के उच्च-शक्ति फाइबर लेजर प्रकाश स्रोतों के निर्माण में एक अपूरणीय भूमिका निभाएंगे, और सक्रिय रूप से विकास को बढ़ावा देंगे। औद्योगिक अनुप्रयोगों की।

परिचय
अपनी उत्कृष्ट बीम गुणवत्ता और लचीली शक्ति विस्तार क्षमताओं (फाइबर कॉम्बिनर्स) के कारण फाइबर लेज़रों का तेजी से विकास हुआ है।हाल के वर्षों में, एकल-मोड एकल-फाइबर फाइबर लेजर टीएमआई (अनुप्रस्थ मोड अस्थिरता) और एसआरएस प्रभावों द्वारा सीमित हैं, और अर्धचालक प्रत्यक्ष पम्पिंग फाइबर लेजर ऑसीलेटर की शक्ति 5kW तक सीमित है
[1]।लेजर एम्पलीफायर को भी 10kW पर रोक दिया जाता है
[2]।हालाँकि कोर व्यास को उचित रूप से बढ़ाकर आउटपुट पावर को बढ़ाया जा सकता है, लेकिन आउटपुट बीम की गुणवत्ता भी -1 घट जाती है।फिर भी, सेमीकंडक्टर पंप स्रोतों की चमक में सुधार की मांग अभी भी अत्यावश्यक है।
औद्योगिक प्रसंस्करण अनुप्रयोगों में बीम गुणवत्ता की आवश्यकताएं एकल-मोड आवश्यक नहीं हैं।सिंगल-फाइबर की शक्ति बढ़ाने के लिए, कुछ लो-ऑर्डर मोड्स की अनुमति है।अब तक, कुछ-मोड एकल-फाइबर और बीम-संयुक्त बहु-मोड लेजर प्रकाश स्रोत 5kW से अधिक के 976nm पंपिंग पर आधारित बैच अनुप्रयोगों (मुख्य रूप से धातु सामग्री की कटाई और वेल्डिंग) के साथ, संबंधित उच्च-शक्ति पंप स्रोतों का उत्पादन बैच-स्केल भी है।
छोटा, हल्का और अधिक स्थिर
सेमीकंडक्टर चिप बीपीपी और पंप स्रोत की चमक के बीच संबंध
तीन साल पहले, 9xxnm चिप्स की चमक ज्यादातर 3W/mm*mrad@12W-100μm स्ट्रिप चौड़ाई और 2W/mm*mrad@18W-200μm स्ट्रिप चौड़ाई के स्तर पर थी।ऐसे चिप्स के आधार पर, BWT 600W और 1000W 200μm NA0.22 फाइबर-युग्मित आउटपुट -1 प्राप्त करता है।
वर्तमान में, 9xxnm चिप्स की चमक 3.75W/mm*mrad@15W-100μm स्ट्रिप चौड़ाई और 3W/mm*mrad@30W-230μm स्ट्रिप चौड़ाई हासिल कर चुकी है, और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल दक्षता मूल रूप से लगभग 60% बनी हुई है।
सघन स्थानिक व्यवस्था [6] के सिद्धांत के अनुसार, इसकी गणना 78% की औसत फाइबर युग्मन दक्षता के अनुसार की जाती है (चिप से फाइबर युग्मन आउटपुट के लिए लेजर उत्सर्जन: सिंगल-वेवलेंथ स्थानिक बीम संयोजन और वीबीजी के बिना ध्रुवीकरण बीम संयोजन), और यह माना जाता है कि चिप उच्चतम शक्ति पर काम करती है (चिप BPP अलग-अलग धाराओं में अलग है), हमने निम्नानुसार एक डेटा मैप संकलित किया है:

* चिप चमक वी.एस. विभिन्न कोर व्यास फाइबर युग्मन आउटपुट पावर

यह उपरोक्त आंकड़े से पाया जा सकता है कि जब एक निश्चित फाइबर (कोर व्यास और एनए तय होता है) अलग-अलग चमक वाले चिप्स के लिए एक विशिष्ट शक्ति युग्मन आउटपुट प्राप्त करता है, चिप्स की संख्या अलग होती है, और पंप स्रोत की मात्रा और वजन भिन्न भी हैं।फाइबर लेजर की पंपिंग आवश्यकताओं के लिए, यदि उपरोक्त चिप्स से अलग चमक वाले पंप स्रोत का चयन किया जाता है, तो उसी शक्ति के फाइबर लेजर का वजन और मात्रा पूरी तरह से अलग होती है, और जल शीतलन प्रणाली का विन्यास भी होता है बिल्कुल भिन्न।
उच्च दक्षता, छोटे आकार और हल्के वजन भविष्य के लेजर प्रकाश स्रोतों (चाहे डायोड लेजर, सॉलिड-स्टेट लेजर या फाइबर लेजर) के विकास में अपरिहार्य रुझान हैं, और सेमीकंडक्टर चिप्स की चमक, दक्षता और शक्ति इसमें निर्णायक भूमिका निभाती है। .
हल्के वजन, उच्च चमक, उच्च शक्ति पंप स्रोत
फाइबर कंबाइनर के अनुकूल होने के लिए, हमने सामान्य फाइबर विनिर्देशों का चयन किया: 135μm NA0.22 और 220μm NA0.22।दो पंप स्रोतों का ऑप्टिकल डिज़ाइन घने स्थानिक व्यवस्था और ध्रुवीकरण बीम संयोजन को अपनाता है।
उनमें से, 420WLD 3.75W/mm*mrad@15W चिप और 135μm NA0.22 फाइबर को अपनाता है, और इसमें VBG वेवलेंथ लॉकिंग है, जो 30-100% पावर वेव लॉकिंग की आवश्यकताओं को पूरा करता है, और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल दक्षता 41% है .एलडी बॉडी एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री और सैंडविच संरचना [5] से बना है।ऊपरी और निचले चिप्स जल शीतलन चैनल साझा करते हैं, जो अंतरिक्ष उपयोग में सुधार करता है।लाइट स्पॉट अरेंजमेंट, स्पेक्ट्रम और पावर आउटपुट (फाइबर में पावर) को चित्र में दिखाया गया है:

*420W@135μm NA0.22 एलडी

हमने उच्च और निम्न तापमान शॉक और कंपन परीक्षणों के लिए 6 एलडी का चयन किया।परीक्षण डेटा इस प्रकार हैं: