Laser cu fibră îngustă cu lungime de undă scurtă

În 2011, O. Schmidt de la Universitatea din Jena a folosit o sursă ASE cu lățime de linie îngustă ca lumină de bază pentru amplificare. Structura sursei de semințe este prezentată în Figura 21. Două rețele sunt utilizate pentru a controla lățimea liniei semințelor la 12 pm, puterea de ieșire a semințelor este de 400 mW și lungimea de undă centrală este de 1030 nm. Sursa de semințe este amplificată în două etape. Prima etapă folosește o fibră de cristal fotonic 40/200, iar a doua etapă folosește o fibră de cristal fotonic 42/500. Puterea finală de ieșire este de 697 W și calitatea fasciculului este M2=1,34 [46].

În 2016, Nader A. Naderi de la U.S. Air Force Laboratory a folosit un laser cu o singură frecvență cu un semnal PRBS modulat la 1030 nm ca sursă de semințe. Lățimea de linie spectrală a sursei de semințe a fost de 3,5 GHz și apoi a fost amplificată de o etapă de amplificare. Dispozitivul experimental este prezentat în Figura 22. . Sistemul crește puterea de ieșire a laserului benzii de 1030 nm la 1034 W, lățimea liniei spectrale este de 11 pm, eficiența de ieșire a etapei amplificatorului este de 80%, raportul de suprimare ASE este de până la 40 dB și calitatea fasciculului este M2 = 1,1 până la 1,2. În experiment, efectele SBS și ASE au fost suprimate prin controlul lungimii fibrei de câștig [47-48].

În 2014, Ye Huang et al. Compania Nufern din Statele Unite a atins puterea laser kw în intervalul de lungimi de undă de 1028 × 1100 nm [49]. În experiment, laserele de 1028 nm și 1100 nm au fost studiate în principal, iar rezultatele au fost comparate cu laserele de 1064 nm. S-a constatat că, în comparație cu laserele tradiționale cu fibră cu bandă, efectul ASE al laserelor cu fibre cu lungime de undă scurtă și lungă a fost semnificativ îmbunătățit. În cele din urmă, după suprimarea efectului ASE, s-a obținut o ieșire laser monomod de 1215 W în banda de 1028 nm, iar eficiența optică a fost de 75%.

În 2016, compania americană Roman Yagodkin et al. a efectuat modularea de fază pe un laser cu o singură frecvență ca sursă de semințe. După amplificare, s-a obținut o putere laser > 1,5 kW. Intervalul de lungime de undă centrală a laserului este de 1030 × 1070 nm, iar lățimea liniei spectrale este <15 GHz[50]. Spectrul de ieșire la lungimea de undă este prezentat în Figura 23. Din spectru se poate observa că raportul de suprimare ASE al spectrului laserului cu lungime de undă scurtă este cu aproximativ 15 dB mai mic decât cel al laserului de lângă 1064 nm. În 2017, compania IPG din SUA a efectuat modularea de fază pe laserul cu o singură frecvență de 1030 nm pentru a extinde spectrul la 20 GHz. După o etapă de pre-amplificare în trei trepte, puterea de ieșire a ajuns la 15-20 W, iar în cele din urmă după etapa de amplificare principală, puterea de ieșire a fost de 2,2 kW. Ieșirea laserului cu lungime de undă scurtă este în prezent cea mai mare putere de ieșire a laserului cu fibră în bandă de 1030 nm [50].
În rezumat, datorită influenței efectului ASE, puterea maximă de ieșire a laserului cu fibră cu lățime de linie îngustă cu lungime de undă scurtă este de numai 2,2 kW, ceea ce are mult spațiu pentru dezvoltare în comparație cu laserul cu fibră cu lățime de linie îngustă aproape de tipicul lungime de undă de 1064 nm.