#O-32


Metody eksperymentalne wyznaczenia mocy progowej
zjawiska TMI w laserze włóknowym dużej mocy średniej

Przemysław GONTAR

Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Kilowatowe systemy laserów włóknowych pracy ciągłej z jakością wiązki bliską ograniczeniu dyfrakcyjnemu znajdują zastosowanie w precyzyjnej obróbce materiałów (spawanie, cięcie, druk addytywny) oraz przemyśle obronnym (broń skierowanej energii). Jednym z głównych ograniczeń skalowania mocy średniej w takich urządzeniach jest zjawisko niestabilności modów poprzecznych (ang. Transverse mode instability – TMI) [2]. Zjawisko TMI powoduje dynamiczną wymianę energii pomiędzy modem podstawowym, a przynajmniej jednym z modów wyższego rzędu, co skutkuje niestacjonarnym rozkładem poprzecznym oraz poszerzeniem rozmiaru wiązki laserowej [3].
Zjawisko TMI wykazuje progową zależność od obciążenia cieplnego zlokalizowanego w rdzeniu aktywnym wzmacniacza światłowodowego. Tematem otwartym nadal pozostaje opracowanie szybkich i względnie tanich metod do charakteryzacji tego nieliniowego efektu. W prezentacji przedstawione zostaną rezultaty zastosowania różnych metod eksperymentalnych do wyznaczenia mocy progowej zjawiska TMI w laserze włóknowym o nominalnej mocy wyjściowej 10 kW.



Rys. 1. Rozkład poprzeczny wiązki laserowej dla mocy wyjściowej lasera: 1,9 kW, 4,5 kW i 9,8 kW.



Literatura
[1] M. O’Connor i B. Shiner, High-Power Fiber Lasers for Industry and Defense, w High-Power Laser Handbook, McGraw Hill, 2011
[2] M. N. Zervas i C. A. Codemard, High Power Fiber Lasers: A Review, w IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 20 (2014), pp. 219-241
[3] C. Jauregui, C. Stihler i J. Limpert, Transverse mode instability, Adv. Opt. Photon. 12 (2020), pp. 429-484