BWT הציע את התיאוריה של סידור מרחבי צפוף (DSBC) ואימתה את נכונות ה-DSBC באמצעות הניסוי של מקור משאבה ברמת קילוואט.נכון לעכשיו, ההספק של צינור בודד הוגדל ל-15W-30W@BPP≈5-12mm*mrad והיעילות האלקטרו-אופטית היא מעל 60%, מה שמאפשר למקור המשאבה בעל הספק גבוה יחד עם תפוקת סיבים לשמור על גבוה פלט בהירות תוך הפחתת נפח, ניתן להפחית את המשקל ולשפר את יעילות ההמרה האלקטרו-אופטית.

באמצעות השבב הנוכחי, BWT מימשה בהתאמה מקור משאבה עם קוטר ליבה של 135μm NA0.22 פלט צמוד סיבים 420W אורך גל נעול ב-976nm, איכות ≈ 500g;וקוטר ליבה של 220 מיקרומטר NA0.22 פלט צמוד סיבים 1000W אורך גל בודד 976 ננומטר (או 915 ננומטר), איכות ≈ 400 גרם מקור משאבה.

בעתיד, עם שיפור בהירות שבב מוליכים למחצה והיעילות האלקטרו-אופטית, מקורות משאבה קלים ובעלי הספק גבוה ישחקו תפקיד שאין לו תחליף בייצור מקורות אור לייזר סיבים בעלי הספק גבוה, ויקדמו באופן פעיל את הפיתוח. של יישומים תעשייתיים.

מבוא
לייזרים סיבים גדלו במהירות בשל איכות האלומה המעולה ויכולות הרחבת הכוח הגמישות שלהם (משלבי סיבים).בשנים האחרונות, לייזרים חד-סיביים חד-סיביים מוגבלים על ידי השפעות TMI (אי-יציבות מצב רוחבי) ו-SRS, והכוח של מתנדי לייזר עם שאיבה ישירה מוליכים למחצה מוגבל ל-5kW
[1].גם מגבר הלייזר נעצר ב-10kW
[2].למרות שניתן להגדיל את הספק הפלט על ידי הגדלת קוטר הליבה בצורה מתאימה, איכות אלומת הפלט יורדת גם -1.עם זאת, הדרישה לשיפור הבהירות של מקורות משאבת מוליכים למחצה עדיין דחופה.
הדרישות לאיכות האלומה ביישומי עיבוד תעשייתיים אינן בהכרח חד-מצביות.על מנת להגביר את העוצמה של סיבים בודדים, מותרים כמה מצבים מסדר נמוך.עד כה, מקורות אור לייזר עם סיבים בודדים ורב-מצבים משולבים עם מעט מצבים המבוססים על שאיבה של 976 ננומטר של יותר מ-5kW עם יישומי אצווה (בעיקר חיתוך וריתוך של חומרי מתכת), ייצור מקורות משאבה בעלי הספק גבוה תואמים הוא גם בקנה מידה אצווה.
קטן יותר, קל יותר ויציב יותר
הקשר בין שבב המוליך למחצה BPP לבין הבהירות של מקור המשאבה
לפני שלוש שנים, הבהירות של שבבי 9xxnm הייתה בעיקר ברמה של 3W/mm*mrad@12W-100μm רוחב רצועה ו-2W/mm*mrad@18W-200μm רוחב רצועה.בהתבסס על שבבים כאלה, BWT משיג 600W ו-1000W 200μm NA0.22 פלט צמוד סיבים-1.
נכון לעכשיו, הבהירות של שבבי 9xxnm השיגה 3.75W/mm*mrad@15W-100μm רוחב רצועה ו-3W/mm*mrad@30W-230μm רוחב רצועה, והיעילות האלקטרו-אופטית נשמרת בעיקרה בסביבות 60%.
על פי התיאוריה של סידור מרחבי צפוף [6], הוא מחושב לפי יעילות צימוד סיבים ממוצעת של 78% (פליטת לייזר מהצמוד שבב לסיבים: שילוב קרן מרחבית באורך גל יחיד ושילוב קרן קיטוב ללא VBG), וההנחה היא שהשבב עובד בהספק הגבוה ביותר (ה-BPP של השבב שונה בזרמים שונים), ערכנו מפת נתונים באופן הבא:

* בהירות שבב לעומת קוטר ליבה שונה כוח פלט של צימוד סיבים

ניתן למצוא מהאיור לעיל שכאשר סיב מסוים (קוטר ליבה ו-NA קבוע) משיג תפוקת צימוד כוח ספציפית, עבור שבבים בעלי בהירות שונה, מספר השבבים שונה, ונפח ומשקל מקור המשאבה גם שונים.עבור דרישות השאיבה של לייזר הסיבים, אם נבחר מקור המשאבה העשוי מהשבבים לעיל עם בהירות שונה, המשקל והנפח של לייזר הסיבים באותו הספק שונים לחלוטין, ותצורת מערכת קירור המים היא גם שונה למדי.
יעילות גבוהה, גודל קטן ומשקל קל הם המגמות הבלתי נמנעות בפיתוח מקורות אור לייזר עתידיים (בין אם לייזרים דיודות, לייזרים במצב מוצק או לייזרים סיבים), והבהירות, היעילות והעוצמה של שבבי מוליכים למחצה משחקים בה תפקיד מכריע. .
קל משקל, בהירות גבוהה, מקור משאבת כוח גבוה
על מנת להתאים לשילוב הסיבים, בחרנו מפרטי סיבים נפוצים: 135μm NA0.22 ו-220μm NA0.22.העיצוב האופטי של שני מקורות המשאבה מאמץ סידור מרחבי צפוף ושילוב קרן קיטוב.
ביניהם, ה-420WLD מאמץ שבב 3.75W/mm*mrad@15W וסיבים NA0.22 של 135μm, ובעל נעילה באורך גל VBG, העומדת בדרישות של נעילת גלי הספק של 30-100%, והיעילות האלקטרו-אופטית היא 41% .גוף ה-LD עשוי מחומר מסגסוגת אלומיניום ומבנה סנדוויץ' [5].השבבים העליונים והתחתונים חולקים את תעלת קירור המים, מה שמשפר את ניצול המקום.סידור כתמי האור, הספקטרום ותפוקת הכוח (הספק בסיב) מוצגים באיור:

*420W@135μm NA0.22 LD

בחרנו 6 LDs עבור מבחני זעזועים ורטט בטמפרטורה גבוהה ונמוכה.נתוני הבדיקה הם כדלקמן: