Dubbele voordelen van de 976 nm pompbron
Met de volwassenheid van industriële vezellasers voor temperatuurregeling van pompbronnen, is de toepassing van 976 nm bandpompbronnen in industriële vezellasers geleidelijk geaccepteerd door de markt. Vezellaserversterkingsvezel heeft een hoge absorptie-efficiëntie voor 976 nm pompbron, die op effectieve wijze de vervaardigingskosten en pomptechniekproblemen van industriële vezellasers kan verminderen. Veel vooraanstaande fabrikanten van fiberlasers hebben hun aandacht gericht op de 976 nm-bandpompoplossing. Om zo snel mogelijk een groter marktvoordeel te behalen.
Industriële vezellasers zetten energie om van pomplicht naar signaallicht via een versterkingsvezel (erbium-gedoopte vezel). De met erbium gedoteerde vezel heeft twee onderscheiden karakteristieke absorptiepieken in de 915 nm- en 976 nm-banden. De absorptiecoëfficiënt is relatief laag in de 915 nm-band en het absorptiespectrum is breed. De absorptiecoëfficiënt in de 976 nm-band is 2-3 maal die in de 915 nm-band, maar het absorptiespectrum is relatief smal.
In de 976 nm bandgefilterde vezellaser heeft de versterkingsvezel een hogere absorptiecoëfficiënt voor pomplicht. Volgens de praktische feedback van veel fiberlaserfabrikanten in China, kan de lichtefficiëntie van pompen met 976 nm band 85% bereiken, terwijl de lichtefficiëntie van pompen met 915 nm band 75% bedraagt (figuur 2). Onder dezelfde pompvermogeninjectie, vergeleken met de 915 nm bandpomp, zal het uitgangsvermogen van de vezellaser 13% hoger zijn dan dat van het 976 nm bandpompschema, en is de versterkingsvezellengte vereist voor het pompen in de 976 nm band korter en direct verminderd. Tegelijkertijd vermindert het ook de niet-lineaire effecten, het verlies van licht- en lichtefficiëntie en problemen met thermisch beheer. De 976 nm-pomp heeft echter hogere eisen voor de controle van de fiberlaser-temperatuur.
Daardoor wordt het pompschema van de hoogvermogenvezellaser opnieuw geëvalueerd. In het verleden werd de halfgeleiderlaser van de 915 nm-band gebruikt als de pompbron, die profiteerde van het brede absorptiespectrum van de 915 nm-band. De gehele laser werd minder beïnvloed door de temperatuur, maar de absorptie-efficiëntie van de versterkingsactieve vezel in de 915 nm-band was laag, om de gehele vezellaser te bereiken. Een hoger uitgangsvermogen, technisch vereist om een hoger 915nm pompvermogen en langere actieve vezel te gebruiken, zal ervoor zorgen dat ontwikkelaars te maken krijgen met niet-lineaire effectversterkende effecten, verlies van optische efficiëntie en verhoogd thermisch beheer. Er zijn veel moeilijkheden bij het verhogen van de kosten per eenheid van wattage. Wanneer het uitgangsvermogen een bepaald niveau overschrijdt, zal het pompschema van 915 nm buitengewoon gecompliceerd worden en uiteindelijk falen.
De bovenstaande moeilijkheden bij het pompschema van 915 nm band zullen goed worden opgelost met behulp van het 976 nm band pompschema. De absorptie-efficiëntie van de versterkingsvezel in de 976 nm band is 2-3 maal die van de 915 nm band. De hogere absorptie-efficiëntie betekent dat de vereiste versterkingsvezel korter is en de niet-lineaire effecten worden verminderd. Het bespaart ook de materiaalkosten van de vezel met gedeeltelijke versterking, plus het kostenvoordeel van de lichtefficiëntie (het rendement van de lichtbron van de 976 nm bandpompbron is ongeveer 10% hoger dan die van de pompbron van 915 nm), en de kosten van de 976 nm pompen schema op de high power fiber laser. De voordelen worden verder weerspiegeld.
