Laser a fibra a larghezza di linea stretta a lunghezza d'onda corta

Nel 2011, O. Schmidt dell'Università di Jena ha utilizzato una sorgente ASE a larghezza di linea ridotta come seme per l'amplificazione. La struttura della sorgente del seme è mostrata nella Figura 21. Due reticoli vengono utilizzati per controllare la larghezza della linea del seme alle 12:00, la potenza di uscita del seme è 400 mW e la lunghezza d'onda centrale è 1030 nm. La sorgente di semi viene amplificata in due fasi. Il primo stadio utilizza una fibra di cristallo fotonico 40/200 e il secondo stadio utilizza una fibra di cristallo fotonico 42/500. La potenza di uscita finale è 697 W e la qualità del raggio è M2=1,34 [46].

Nel 2016, Nader A. Naderi dell'US Air Force Laboratory ha utilizzato un laser a frequenza singola con un segnale PRBS modulato a 1030 nm come sorgente di semi. La larghezza di riga spettrale della sorgente del seme era di 3,5 GHz, quindi è stata amplificata da uno stadio amplificatore. Il dispositivo sperimentale è mostrato in Figura 22. . Il sistema aumenta la potenza di uscita del laser della banda da 1030 nm a 1034 W, la larghezza della linea spettrale è di 23:00, l'efficienza di uscita dello stadio dell'amplificatore è dell'80%, il rapporto di soppressione ASE è fino a 40 dB e la qualità del raggio è M2 = da 1,1 a 1,2. Nell'esperimento, gli effetti SBS e ASE sono stati soppressi controllando la lunghezza della fibra di guadagno [47-48].

Nel 2014, Ye Huang et al. di Nufern Company negli Stati Uniti ha raggiunto un'uscita laser kw nella gamma di lunghezze d'onda di 1028～1100 nm [49]. Nell'esperimento sono stati principalmente studiati i laser a 1028 nm e 1100 nm ei risultati sono stati confrontati con i laser a 1064 nm. È stato riscontrato che rispetto ai tradizionali laser a fibra a banda, l'effetto ASE dei laser a fibra sia a lunghezza d'onda corta che a lunghezza d'onda lunga è stato notevolmente migliorato. Infine, dopo aver soppresso l'effetto ASE, è stata ottenuta un'uscita laser monomodale di 1215 W nella banda di 1028 nm e l'efficienza ottica è stata del 75%.

Nel 2016, la società americana Roman Yagodkin et al. ha eseguito la modulazione di fase su un laser a frequenza singola come sorgente di semi. Dopo l'amplificazione, è stata ottenuta una potenza laser di > 1,5 kW. La gamma di lunghezze d'onda del centro del laser è 1030 ½ ž 1070 nm e la larghezza di riga spettrale è <15 GHz[50]. Lo spettro di uscita alla lunghezza d'onda è mostrato nella Figura 23. Dallo spettro si può vedere che il rapporto di soppressione ASE dello spettro laser a lunghezza d'onda corta è di circa 15 dB inferiore a quello del laser vicino a 1064 nm. Nel 2017, la società statunitense IPG ha eseguito la modulazione di fase sul laser a frequenza singola da 1030 nm per espandere lo spettro a 20 GHz. Dopo uno stadio di preamplificazione a tre stadi, la potenza di uscita ha raggiunto 15-20 W e, infine, dopo lo stadio dell'amplificatore principale, la potenza di uscita era di 2,2 kW. L'uscita del laser a lunghezza d'onda corta è attualmente la più alta potenza di uscita del laser a fibra a banda di 1030 nm [50].
In sintesi, a causa dell'influenza dell'effetto ASE, la potenza di uscita massima del laser a fibra a larghezza di linea stretta a lunghezza d'onda corta è di soli 2,2 kW, che ha molto spazio per lo sviluppo rispetto al laser a fibra a larghezza di linea stretta vicino al tipico lunghezza d'onda di 1064 nm.