水柱导引抽运光纤激光器端面热效应分析

黄云火; 黄磊; 张海涛; 柳强; 闫平; 巩马理

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水柱导引抽运光纤激光器端面热效应分析

黄云火 , 黄磊 , 张海涛 , 柳强 , 闫平 , 巩马理

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水柱导引抽运光纤激光器端面热效应分析

1.
清华大学, 精密仪器与机械学系, 光子与电子技术研究中心, 摩擦学国家重点实验室, 北京, 100084

作者简介: 黄云火(1983- ),男,硕士研究生,现主要从事高功率光纤激光器的研究..

通讯作者: 巩马理, gongml@mail.tsinghua.edu.cn

中图分类号: TN248.1

Thermal effect in pump end of fiber laser with water-jet guided pump

1.
State Key Laboratory of Tribology, Center for Photonics and Electronics, Department of Precision Instruments and Mechanology, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Corresponding author: GONG Ma-li, gongml@mail.tsinghua.edu.cn

CLC number: TN248.1

摘要: 为了解决大功率光纤激光器严重的端面热效应问题,采用水柱导引抽运光的抽运新方法。在该抽运形式中,抽运光被耦合进由喷嘴喷出的高速水柱中,水柱以波导形式导引抽运光进入光纤。对普通端面抽运和水柱导引抽运两种抽运形式的双包层光纤激光器的抽运端的热效应进行了理论计算和分析比较,抽运功率为800W时,光纤端面温度从普通端面抽运时的250℃下降到30℃,基本接近环境温度,光纤侧面的温度也大大地降低。结果表明,水柱导引抽运冷却效果显著,特别是光纤的抽运端得到了很好的冷却,可有效地解决大功率光纤激光器的端面热损伤问题。
- 光纤光学 /
- 光纤激光器 /
- 水柱导引抽运 /
- 热效应
Abstract: In order to solve the serious thermal effect in high power end-pumped fiber lasers,the water-jet guided pump(WJGP) was proposed.In this pumping scheme,the pumping light is coupled into a high-speed water-jet similar to an opticalfiber.The light is guided by the jet and pumped into a following fiber.The thermal effects in the double-clad fiber laser underWJGP and traditional end-pump were analyzed and calculated respectively.With 800W pumping power,the maximum temperature of the pumped end face of fiber declined from 250℃ under traditional end-pump to 30℃ under WJGP,and the temperature of the fiber surface reduced greatly too.It is proved that the cooling effect of WJGP is significant,especially on the fiber's pumped end and the thermal damage on the pump end in a high power fiber laser can be effectively solved.
- fiber optics /
- fiber laser /
- water-jet guided pump /
- thermal effects

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水柱导引抽运光纤激光器端面热效应分析

通讯作者: 巩马理, gongml@mail.tsinghua.edu.cn

作者简介: 黄云火(1983- ),男,硕士研究生,现主要从事高功率光纤激光器的研究.

1. 清华大学, 精密仪器与机械学系, 光子与电子技术研究中心, 摩擦学国家重点实验室, 北京, 100084

收稿日期: 2008-03-12
录用日期: 2008-04-16
网络出版日期: 2009-06-25

关键词:

摘要: 为了解决大功率光纤激光器严重的端面热效应问题,采用水柱导引抽运光的抽运新方法。在该抽运形式中,抽运光被耦合进由喷嘴喷出的高速水柱中,水柱以波导形式导引抽运光进入光纤。对普通端面抽运和水柱导引抽运两种抽运形式的双包层光纤激光器的抽运端的热效应进行了理论计算和分析比较,抽运功率为800W时,光纤端面温度从普通端面抽运时的250℃下降到30℃,基本接近环境温度,光纤侧面的温度也大大地降低。结果表明,水柱导引抽运冷却效果显著,特别是光纤的抽运端得到了很好的冷却,可有效地解决大功率光纤激光器的端面热损伤问题。