HIGH POWER HIGH EFFICIENCY FIBER LASER AND METHOD FOR OPTIMIZING WALL PLUG EFFICIENCY THEREOF

The inventive laser is configured with a plurality of pigtailed multimode (MM) diode lasers each receiving a direct input current at a room temperature which is maintained to be within a 20-25° C inside the housing of the laser. The diode lasers each are configured to operate at a desired wavelength...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser: FERIN, ANTON, FOMIN, VALENTIN, SCHERBAKOV, EUGENE, GAPONTSEV, VALENTIN, ABRAMOV, ANDREY, OVTCHINNIKOV, ALEX
Format: Patent
Sprache:eng ; fre
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Beschreibung
Zusammenfassung:The inventive laser is configured with a plurality of pigtailed multimode (MM) diode lasers each receiving a direct input current at a room temperature which is maintained to be within a 20-25° C inside the housing of the laser. The diode lasers each are configured to operate at a desired wavelength in an optimal operational range, in which the diode laser operates with a WPE range between 63% and 75%. The direct current inputted in each diode laser is selected to be below a threshold at an efficiency curve of the diode laser after which the efficiency of the diode laser starts decreasing while an output power of the diode laser continues to increase. The laser is further configured with a fiber gain block having an active fiber medium which is pumped with the cumulative pump output and operative to emit a laser output in a power range between hundreds of watts and tens and even hundreds of kilowatts at the desired wavelength in an optimal operation range. The optimal operational ranges of respective MM diode lasers and fiber gain block are matched to achieve a superposition of respective efficiency maximums providing an overall maximum system efficiency up to 55%. L'invention concerne un laser qui est conçu avec une pluralité de lasers à diode multimode (MM) en queue de cochon recevant chacun un courant d'entrée continu à une température ambiante qui est maintenue pour se trouver entre 20 et 25 °C à l'intérieur du boîtier du laser. Les lasers à diode sont chacun conçus pour fonctionner à une longueur d'onde souhaitée dans une plage opérationnelle optimale, dans laquelle le laser à diode fonctionne avec une plage WPE comprise entre 63 % et 75 %. Le courant continu entré dans chaque laser à diode est sélectionné pour être inférieur à un seuil au niveau d'une courbe d'efficacité du laser à diode, après quoi l'efficacité du laser à diode commence à diminuer pendant qu'une puissance de sortie du laser à diode continue d'augmenter. Le laser est en outre conçu avec un bloc de gain de fibre possédant un milieu de fibre actif qui est pompé avec la sortie de pompe cumulative et efficace pour émettre une sortie laser dans une plage de puissance comprise entre des centaines de watts et des dizaines, voire des centaines de kilowatts à la longueur d'onde souhaitée dans une plage de fonctionnement optimal. Les plages fonctionnelles optimales des lasers à diode MM respectifs et le bloc de gain de fibre sont mis en correspondance pour obtenir une superposition de maximums