Nyligen har ett forskargrupp under ledning av National University of Defense Technology gjort ett stort genombrott i forskningen av fiberlasrar och fotonik. De relevanta resultaten publicerades i Top Photonics Journal "Light: Science & Applications" under titeln "Transverse Mode Coupling in Monolitic Few-Mode Fiber Laser Oscillators".
Denna studie avslöjar den icke-linjära termooptiska kopplingsmekanismen för instabilitet i tvärläge (TMI) i få-läge fiberlasrar genom teoretisk modellering. I kombination med optimering av lågreflektionsgitterlinjebredd och böjningsradie-kontroll har den uppnått en stabil utgång på 10,07 kW för en monolitisk all-fiber-oscillator för första gången, sätter en kraftrekord och effektivt undertrycker TMI, vilket ger ett nytt paradigm av frekvensdomänmodal isolering för hög-power laser design.
Denna studie syftar till problemet med instabilitet i tvärläge (TMI) orsakad av termooptisk koppling i högeffektfiberlasrar och föreslår en lösning baserad på frekvensdomänmodal effektfördelning och koordinerad optimering av böjparametrar. By establishing a multi-mode steady-state thermal-optical coupling model, the non-monotonic correlation between the bending radius and the TMI threshold was revealed: when the high-order modes (such as LP11 and LP21) obtain net gain due to the reduction of bending loss, their coupling strength with the fundamental mode (LP01) shows a phased change, resulting in Fluktuationer i TMI -tröskeln. Experimentally, by optimizing the line width (0.2 nm) of the low-reflection grating (LR) and the fiber winding process (minimum bending diameter 17.5 cm), the mode coupling in the shared frequency domain was successfully suppressed, and a 10.07 kW laser output was achieved in a monolithic all-fiber oscillator without observing the TMI phenomenon. Denna prestation bryter igenom begränsningarna i den traditionella teorin med dubbla lägen, verifierar för första gången den undertryckande effekten av frekvensdomänens kraftisolering på TMI, ger ett nytt paradigm för lägeskontrollen av högeffektfiberlasrar och sätter en rekord för den högsta effekten av en enstegs all-fiber-oscillator.
