Laser światłowodowy o małej długości fali i wąskiej linii

W 2011 r. O. Schmidt z Uniwersytetu w Jenie użył źródła ASE o wąskiej szerokości linii jako źródła światła do amplifikacji. Strukturę źródła nasion pokazano na rysunku 21. Do kontroli szerokości linii nasion o godzinie 12:00 zastosowano dwie siatki, moc wyjściowa nasion wynosi 400 mW, a środkowa długość fali wynosi 1030 nm. Źródło nasion jest wzmacniane w dwóch etapach. Pierwszy etap wykorzystuje światłowód z kryształem fotonicznym 40/200, a drugi etap wykorzystuje światłowód z kryształem fotonicznym 42/500. Końcowa moc wyjściowa wynosi 697 W, a jakość wiązki to M2=1,34 [46].

W 2016 roku Nader A. Naderi z Laboratorium Sił Powietrznych USA jako źródło zarodka użył lasera jednoczęstotliwościowego z sygnałem PRBS modulowanym 1030 nm. Widmowa szerokość linii źródła zarodkowego wynosiła 3,5 GHz, a następnie została wzmocniona przez stopień wzmacniacza. Eksperymentalne urządzenie pokazano na rysunku 22. . System zwiększa moc wyjściową lasera w paśmie 1030 nm do 1034 W, szerokość linii widmowej wynosi 11 pm, sprawność wyjściowa stopnia wzmacniacza wynosi 80%, współczynnik tłumienia ASE wynosi do 40 dB, a jakość wiązki to M2 = 1,1 do 1,2. W eksperymencie efekty SBS i ASE były tłumione poprzez kontrolowanie długości włókna wzmacniającego [47-48].

W 2014 roku Ye Huang i in. firmy Nufern w Stanach Zjednoczonych uzyskała kw mocy wyjściowej lasera w zakresie długości fali 1028～1100 nm [49]. W eksperymencie badano głównie lasery 1028 nm i 1100 nm, a wyniki porównano z laserami 1064 nm. Stwierdzono, że w porównaniu z tradycyjnymi laserami światłowodowymi pasma, efekt ASE zarówno laserów światłowodowych o krótkiej, jak i długiej fali był znacznie wzmocniony. Ostatecznie, po stłumieniu efektu ASE, osiągnięto moc lasera jednomodowego o mocy 1215 W w paśmie 1028 nm, a sprawność optyczna wyniosła 75%.

W 2016 roku amerykańska firma Roman Yagodkin et al. przeprowadziła modulację fazy na laserze jednoczęstotliwościowym jako źródle nasion. Po wzmocnieniu uzyskano moc lasera >1,5 kW. Zakres długości fali w środku lasera wynosi 1030～1070 nm, a szerokość linii widmowej wynosi <15 GHz[50]. Widmo wyjściowe przy długości fali pokazano na rysunku 23. Z widma widać, że współczynnik tłumienia ASE w widmie lasera o krótkiej długości fali jest o około 15 dB niższy niż w przypadku lasera w pobliżu 1064 nm. W 2017 roku amerykańska firma IPG wykonała modulację fazową na laserze jednoczęstotliwościowym 1030 nm, aby rozszerzyć widmo do 20 GHz. Po trzystopniowym etapie przedwzmacniacza moc wyjściowa osiągnęła 15-20 W, a ostatecznie po stopniu wzmacniacza głównego moc wyjściowa wyniosła 2,2 kW. Moc wyjściowa lasera o krótkich długościach fali jest obecnie największą mocą wyjściową lasera światłowodowego o paśmie 1030 nm [50].
Podsumowując, ze względu na wpływ efektu ASE, maksymalna moc wyjściowa lasera światłowodowego wąskopasmowego o krótkiej długości fali wynosi tylko 2,2 kW, co ma duże pole do rozwoju w porównaniu z laserem światłowodowym o wąskiej szerokości linii w pobliżu typowego długość fali 1064 nm.