Laser à fibre à largeur de raie étroite et à longueur d'onde courte

En 2011, O. Schmidt de l'Université d'Iéna a utilisé une source ASE à largeur de raie étroite comme source de lumière pour l'amplification. La structure de la source de graine est illustrée à la figure 21. Deux réseaux sont utilisés pour contrôler la largeur de raie de graine à midi, la puissance de sortie de graine est de 400 mW et la longueur d'onde centrale est de 1030 nm. La source de graines est amplifiée en deux étapes. Le premier étage utilise une fibre à cristal photonique 40/200 et le deuxième étage utilise une fibre à cristal photonique 42/500. La puissance de sortie finale est de 697 W et la qualité du faisceau est M2 = 1,34 [46].

En 2016, Nader A. Naderi du laboratoire de l'US Air Force a utilisé un laser monofréquence avec un signal PRBS modulé à 1030 nm comme source de départ. La largeur de raie spectrale de la source de départ était de 3,5 GHz, puis elle a été amplifiée par un étage d'amplification. Le dispositif expérimental est représenté sur la figure 22. . Le système augmente la puissance de sortie laser de la bande 1030 nm à 1034 W, la largeur de raie spectrale est de 23 h, l'efficacité de sortie de l'étage amplificateur est de 80 %, le taux de suppression ASE est jusqu'à 40 dB et la qualité du faisceau est M2. = 1,1 à 1,2. Dans l'expérience, les effets SBS et ASE ont été supprimés en contrôlant la longueur de la fibre de gain [47-48].

En 2014, Ye Huang et al. de Nufern Company aux États-Unis a atteint une sortie laser kw dans la gamme de longueurs d'onde de 1028～1100 nm [49]. Dans l'expérience, les lasers 1028 nm et 1100 nm ont été principalement étudiés, et les résultats ont été comparés avec les lasers 1064 nm. Il a été constaté que par rapport aux lasers à fibre à bande traditionnels, l'effet ASE des lasers à fibre à courte et longue longueur d'onde était considérablement amélioré. Enfin, après suppression de l'effet ASE, une sortie laser monomode de 1215 W a été obtenue dans la bande 1028 nm, et l'efficacité optique était de 75 %.

En 2016, la société américaine Roman Yagodkin et al. effectué une modulation de phase sur un laser à fréquence unique comme source de départ. Après amplification, une puissance laser > 1,5 kW a été obtenue. La gamme de longueur d'onde centrale du laser est de 1030～1070 nm, et la largeur de raie spectrale est <15 GHz[50]. Le spectre de sortie à la longueur d'onde est représenté sur la figure 23. On peut voir sur le spectre que le rapport de suppression ASE du spectre laser à courte longueur d'onde est inférieur d'environ 15 dB à celui du laser proche de 1064 nm. En 2017, la société américaine IPG a effectué une modulation de phase sur le laser à fréquence unique de 1030 nm pour étendre le spectre à 20 GHz. Après un étage de préamplification à trois étages, la puissance de sortie a atteint 15-20 W, et enfin après l'étage d'amplification principal, la puissance de sortie était de 2,2 kW. La sortie laser à courte longueur d'onde est actuellement la puissance de sortie la plus élevée du laser à fibre à bande de 1030 nm [50].
En résumé, en raison de l'influence de l'effet ASE, la puissance de sortie maximale du laser à fibre à largeur de raie étroite à courte longueur d'onde n'est que de 2,2 kW, ce qui a beaucoup de place pour le développement par rapport au laser à fibre à largeur de raie étroite près du typique longueur d'onde de 1064 nm.