NUDT 20 kVt yuqori nurli sifatli lazer chiqishiga erishadi, konusli itterbiy qo'shilgan tolaga asoslangan.

Chiziqli bo'lmagan effektlarni bostirish va rejimni boshqarish yuqori quvvatli iterbiy qo'shilgan tolali lazerning (YDFL) quvvatini oshirish uchun dolzarb texnik muammolardir. YDF yadro diametrini oshirish SRS chegarasini yaxshilash uchun foydalidir, lekin yuqori tartibli rejimni boshqarishni qiyinlashtiradi va yuqori nur sifatiga erishishda qiyinchiliklarga olib keladi. Yagona ikki qavatli tolalar bilan solishtirganda, konusli tolalar SRS bostirish va rejimni boshqarishni muvozanatlashda ma'lum afzalliklarga ega. Konusli tolaning kichik yadro diametri qismi samarali rejimni boshqarishga erishish uchun asosiy yo'naltiruvchi rejimlar sonini kamaytirishi mumkin, katta yadro diametri qismi esa SRS chegarasini yaxshilash uchun yadro quvvati zichligini kamaytirishga yordam beradi.2022, Milliy Mudofaa Universiteti Yagona ikki qavatli iterbiy qo'shilgan tolaga asoslangan texnologiya (NUDT) 20 kVt lazer ishlab chiqarishga erishdi, nur sifati M2 koeffitsienti 3.3.2023 bo'lib, nur sifatini yanada yaxshilash maqsadida jamoa nazariy va TYDF lazerining amaliy tadqiqotlari, TAPered Ytterbium-doped Fiber (TYDF) lazerining nazariy va eksperimental tadqiqotlari.
Tadqiqotning borishi
SRS chegarasini yaxshilash uchun lazer 1-rasmda ko'rsatilganidek, orqaga pompalanadigan asosiy osilator kuchini kuchaytirish (MOPA) strukturasini qabul qiladi. 1{{20}} kichik uchidan 80 nm chigit nuri yuboriladi. TYDF ni tartibli maydon adapteri (MFA), egilgan panjara (CTFBG) va qoplama optik filtri (CPS 1) orqali ketma-ket o'tkazing. 1018 nm nasos nuri orqaga (6 + 1) × 1 birlashtiruvchi nur (PSC) nasos tarmog'i orqali TYDFning katta uchiga AOK qilinadi. TYDF ning katta uchiga AOK qilingan. Kuchaytirilgan signal nuri qoplama optik filtri (CPS 2) va tolaning uchi qopqog'i (QBH) orqali chiqariladi. CPS 1 ning cho'chqa qismi 30/250 mikronli ikki qavatli energiya uzatish tolasidir. PSC, CPS 2 va QBH barchasi 48/400 mkmlik ikki qavatli energiya uzatish tolalaridir. TYDF Milliy Mudofaa Texnologiyalari Universiteti (NUDT) tomonidan mustaqil ravishda ishlab chiqilgan va ishlab chiqilgan. Milliy Mudofaa Texnologiyalari Universiteti TYDF ni mustaqil loyihalash va ishlab chiqish, uning kichik yadro diametri yadrosi / ichki qoplama diametri 30/250 mkm, yadroning katta diametri mintaqasi / ichki qoplama diametri 48/400 mkm, yadro raqamli teshigi ning 0,066, qoplama assimilyatsiya koeffitsienti taxminan 0,36 dB / m @ 1018 nm, kichik yadro diametri mintaqada TYDF optik tolasi, konusning maydoni, 15 m, 30 m, 15 m katta yadro diametri yadro diametri viloyati uzunligi. . Kichkina yadro diametri mintaqasining TYDF tolasi uzunligi, konusning maydoni, katta yadro diametri mintaqasi, mos ravishda, TYDF tolali suv bilan sovutilgan plastinkada spiral o'rash orqali o'rnatiladi va minimal sariq diametri 25 sm dan ortiq.

Shakl 1 20 kVt tolali lazer tuzilishi sxematik diagrammasi
Lazerning chiqish quvvati o'zgarishi 2 (a)-rasmda ko'rsatilgan. Kuchaytirgichdan keyin 200 Vt 1080 nm urug'li lazerning chiqish quvvati 160 Vt. TYDFga kiritilgan eng yuqori nasos quvvati 24,8 kVt bo'lsa, chiqish lazer quvvati 20,2 kVtni tashkil qiladi, bu umumiy nishab samaradorligi 80,8% ga to'g'ri keladi. Eng yuqori chiqish quvvatidagi spektr 2(b)-rasmda ko'rsatilgan, bu erda SRS bostirish nisbati 33 dB va aniq Raman yorug'lik komponenti yo'q. Turli quvvatlardagi nur sifatining M2 koeffitsienti (kolimator fokus uzunligi 120 mm bo'lgan Primes LQM 200 bilan o'lchanadi) 2 (c)-rasmda ko'rsatilgan. 13,5 kVt quvvatda 2,18 M2 omili bir xil quvvatdagi 48/400 mkm bir hil tolaga asoslangan 2022 yilgi jamoa o'lchovlari natijalariga nisbatan sezilarli yaxshilanishdir (M{24}}.8).
Kichik lazer nuqtasi tufayli (LQM 200 hodisa joyining diametri 15 mm dan kam bo'lishi kerak), chiqish quvvati oshishi bilan kollimator linzalarining termal ta'siri kuchayadi, natijada fokusdan tashqari faza aberatsiyasi va nuqta aberatsiyasi paydo bo'ladi. , shuning uchun M2 ni 20 kVt chiqish quvvatida aniq o'lchash hozircha mumkin emas. Xitoy Fanlar akademiyasi Xfey fizika fanlari instituti tomonidan “GJB 7367-2011 usuliga muvofiq ishlab chiqilgan nur sifatini o‘lchash asbobi (GYM-100) yordamida tajribada nur sifati omili ham sinovdan o‘tkazildi. Yuqori energiyali lazer nurlarining sifat koeffitsientini o'lchash uchun". Uzoq fokusli (190 mm) katta nuqtali kollimatordan foydalanish tufayli kollimatorning issiqlik ta'sirining o'lchov natijalariga ta'siri ma'lum darajada engillashtirildi. 13,5 kVt quvvatda koeffitsient 1,92 ni tashkil etdi va 20 kVt quvvatda sinov natijalari 2 (d) da ko'rsatilgan. omilning minimal qiymati 1,93, maksimal qiymati 2,05 va o'rtacha qiymati 150 s da 1,99 edi. Faktor 13,5 kVt quvvatda 1,99, o'rtacha qiymat esa 20 kVt quvvatda 1,99 ni tashkil etdi.

Shakl 2 Lazer chiqish quvvati va sinov natijalari
Kelajak istiqbollari
-faktor va M2-omil o'rtasida aniq konvertatsiya qilish usuli yo'qligi sababli, M2-faktorning 20 kVt quvvatdagi haqiqiy qiymatini hozircha -faktor sinovi natijalaridan chiqarib bo'lmaydi. Biroq, 2022 yilda 48/400 mkm yagona YDF (-faktorning o'rtacha qiymati bir xil sinov tizimiga asoslangan 2,94) asosida 2022 yilda jamoa tomonidan amalga oshirilgan 20 kVt lazerni solishtirganda, nur sifati sezilarli darajada yaxshilandi. Tajriba natijalari nur sifatini yaxshilash uchun konusli tolaning maqsadga muvofiqligini tasdiqlaydi. Keyingi ishlarda jamoa quvvat va nur sifatini yanada yaxshilashga erishish uchun TYDF va tolali qurilmaning strukturaviy parametrlarini optimallashtirishni davom ettiradi.