Double avantage de la source de pompage 976nm
Avec la maturité des lasers à fibres industriels pour le contrôle de la température des sources de pompage, l’utilisation des sources de pompage à bande de 976 nm dans les lasers à fibres industriels a été progressivement acceptée par le marché. La fibre à gain de fibre laser a une efficacité d’absorption élevée pour une source de pompage de 976 nm, ce qui peut réduire efficacement le coût de fabrication et la difficulté de la technologie de pompage du laser à fibre industrielle. De nombreux fabricants de lasers à fibre optique se sont concentrés sur la solution de pompe à bande à 976nm. Afin d'obtenir un avantage commercial plus important le plus rapidement possible.
Les lasers à fibre industrielle convertissent l'énergie de la lumière de pompage en signal lumineux via une fibre à gain (fibre dopée à l'erbium). La fibre dopée à l'erbium présente deux pics d'absorption caractéristiques distincts dans les bandes de 915 nm et 976 nm. Le coefficient d'absorption est relativement faible dans la bande des 915 nm et le spectre d'absorption est large. Le coefficient d'absorption dans la bande des 976 nm est 2 à 3 fois celui dans la bande des 915 nm, mais le spectre d'absorption est relativement étroit.
Dans le laser à fibre filtrée en bande à 976 nm, la fibre à gain a un coefficient d’absorption plus élevé pour la lumière de pompe. Selon le retour d'expérience de nombreux fabricants de lasers à fibre optique en Chine, l'efficacité lumineuse du pompage en bande à 976 nm peut atteindre 85%, tandis que l'efficacité lumineuse du pompage en bande à 915 nm est de 75% (Figure 2). Sous la même injection de puissance de pompe, par rapport à la pompe à bande de 915 nm, la puissance de sortie du laser à fibre sera 13% plus élevée que celle du schéma de pompage dans la bande à 976 nm, et le gain en longueur de fibre requis pour le pompage dans la bande à 976 nm sera plus court. directement réduit. Parallèlement au coût du matériau, il réduit également efficacement les effets non linéaires, la perte de lumière et son efficacité, ainsi que les difficultés de gestion thermique. Cependant, la pompe 976nm a des exigences plus élevées pour le contrôle de la température du laser à fibre.
Ainsi, le schéma de pompage du laser à fibre haute puissance est réévalué. Dans le passé, le laser à semi-conducteur de la bande de 915 nm était utilisé comme source de pompage, bénéficiant du large spectre d’absorption de la bande de 915 nm. L’ensemble du laser était moins affecté par la température, mais l’efficacité d’absorption de la fibre à gain actif dans la bande des 915 nm était faible, de manière à obtenir l’ensemble du laser à fibre. Une puissance plus élevée, techniquement nécessaire pour utiliser une puissance de pompe supérieure de 915 nm et une fibre active plus longue, obligera les développeurs à faire face à des effets non linéaires sur la fibre, à une perte d'efficacité optique et à une gestion thermique accrue. L'augmentation du coût par unité de puissance pose de nombreuses difficultés. Lorsque la puissance de sortie dépasse un certain niveau, le schéma de pompage à 915 nm deviendra extrêmement compliqué et finira par échouer.
Les difficultés ci-dessus dans le schéma de pompage de la bande à 915 nm seront bien résolues grâce au schéma de pompage à la bande de 976 nm. L'efficacité d'absorption de la fibre à gain dans la bande à 976 nm est 2 à 3 fois supérieure à celle de la bande à 915 nm. L'efficacité d'absorption plus élevée signifie que la fibre de gain requise est plus courte et que les effets non linéaires sont réduits. Cela permet également d’économiser le coût matériel de la fibre à gain partiel, l’avantage économique de l’efficacité lumineuse (l’efficacité lumineuse de la source de pompage à bande à 976nm est environ 10% supérieure à celle de la source à pompe à 915nm), ainsi que le coût du pompage à 976nm. schéma sur le laser à fibre de haute puissance. Les avantages sont également reflétés.
