Los láseres de fibra de nivel de varios kilovatios (kW) (≥3kW) con alta estabilidad son importantes en muchas aplicaciones, y la fibra dopada con Yb es el dispositivo clave en tales láseres de fibra. Los increíbles avances de las últimas décadas en la tecnología de fabricación de fibra han llevado a un aumento exponencial de la potencia de salida de los láseres de fibra de onda continua (CW). Sin embargo, con una mayor escala de la potencia de salida, Se descubrió que el fotooscuro (PD) es uno de los factores límite críticos para la confiabilidad del láser a largo plazo con una potencia de salida de nivel de varios kW.

El efecto de DP se manifiesta como un proceso de evolución del exceso de pérdida inducido por la bomba que depende de la potencia de la bomba y las concentraciones de dopante. Se puede atribuir a los centros de color que se derivan del proceso de transferencia de energía cooperativa que es de Yb excitado ³⁺ a los precursores de defectos atómicos en el núcleo de la fibra. El codopaje Ce puede mejorar considerablemente la resistencia a la PD en la fibra codopada con Yb / Al, a pesar del mecanismo de resistencia a la EP realizado por el codopaje con Ce, todavía no se ha entendido bien.

ELLA Shengfei, junto con colaboradores del Instituto Xi'an de Óptica y Mecánica de Precisión (XIOPM) de la Academia China de Ciencias, fabricó una fibra activa 30/600 con alta estabilidad láser, denominada fibra Yb / Ce-AS @ LAS mediante la técnica de deposición en fase gaseosa de quelato a baja temperatura (LT-CGPD) para la adición de Ce evaluada sintéticamente en fibra dopada de nivel Yb de varios kW. Y finalmente, basado en la fibra Yb / Al codopada con Ce, demostraron un resultado excelente en 1, 079,80 nm. Los trabajos fueron publicados en el Journal of Lightwave Technology.

Los investigadores fabricaron fibras Yb / Al codopadas en serie con un gradiente de concentración de Ce y demostraron que la adición de Ce puede mejorar eficazmente la resistencia a la PD de la fibra.

Con la configuración del amplificador de potencia del oscilador maestro (MOPA), lograron con éxito la potencia de láser CW más alta de 5,04 kW de salida a 1079,80 nm con una eficiencia de pendiente del 81,1%. Simultaneamente, la estabilidad a largo plazo de los amplificadores de fibra de alta potencia se mejoró efectivamente al mismo tiempo, que indica los efectos supresores de la adición de Ce sobre la DP y la carga térmica adicional.

No solo batieron un récord de potencia de láser de fibra, pero también allanó el camino hacia mejores láseres de fibra de alta potencia comerciales, basado en la fibra de aluminosilicato codopado Yb / Ce de fabricación propia fabricada mediante la técnica LT-CGPD.