FIBRE LASER ASSEMBLY AND METHOD FOR GENERATING HIGH-POWER LASER RADIATION

• Main Authors: EICHHORN, Marc, KIELECK, Christelle, ROMANO, Clément
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 18.08.2022
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; DEVICES USING STIMULATED EMISSION; ELECTRICITY

Bei einer Faserlaseranordnung mit einer dotierten aktiven Faser (3) wird Laserstrahlung eines Seed-Lasers (1) bei einer Wellenlänge oberhalb des spektralen Verstärkungsmaximums der aktiven Faser (3) durch optisches Pumpen in der aktiven Faser (3) verstärkt. Die Faserlaseranordnung weist eine Pumplaseranordnung (2) zum optischen Pumpen der aktiven Faser (3) mit erster Pumpstrahlung einer ersten Pumpwellenlänge und eine Einrichtung zum Erzeugen zweiter Pumpstrahlung einer zweiten Pumpwellenlänge auf, die zwischen der ersten Pumpwellenlänge und der Wellenlänge des Seed-Lasers (1) liegt. Dotierungskonzentration und Länge der aktiven Faser (3) sowie Leistung der ersten Pumpstrahlung sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass die aktive Faser (3) die erste Pumpstrahlung im ersten Faserabschnitt zu >90% absorbiert, Strahlung der zweiten Pumpwellenlänge in dem ersten Faserabschnitt durch die erste Pumpstrahlung zur Erzeugung der zweiten Pumpstrahlung und die Laserstrahlung des Seed-Lasers (1) dann im verbleibenden zweiten Faserabschnitt durch die zweite Pumpstrahlung verstärkt werden. Dies ermöglicht eine effiziente Verstärkung von langen Wellenlängen, beispielsweise bei Wellenlängen > 2070 nm in einer Tm-dotierten aktiven Faser mit einem besseren Wirkungsgrad als in einem Ho-Faserverstärker. In a fibre laser assembly having a doped active fibre (3), laser radiation from a seed laser (1) at a wavelength above the spectral amplification maximum of the active fibre (3) is amplified by optical pumping in the active fibre (3). The fibre laser assembly has a pump laser assembly (2) for the optical pumping of the active fibre (3) with first pump radiation at a first pump wavelength, and a device for generating second pump radiation at a second pump wavelength between the first pump wavelength and the wavelength of the seed laser (1). The doping concentration and length of the active fibre (3) and the power of the first pump radiation are adapted to each other such that the active fibre (3) absorbs >90% of the first pump radiation in the first fibre portion, radiation at the second pump wavelength is amplified in the first fibre portion by the first pump radiation to generate the second pump radiation, and the laser radiation from the seed laser (1) is then amplified in the remaining second fibre portion by the second pump radiation. This allows efficient amplification of long wavelengths, for example at wavelengths > 2070 nm, in a Tm-doped active fibre with better efficiency than in an Ho fibre amplifier. L'invention concerne un ensemble fibre laser comportant une fibre active dopée (3), le rayonnement laser d'un laser germe (1) étant amplifié par pompage optique dans la fibre active (3) dans le cas d'une longueur d'onde supérieure au maximum d'amplification spectrale de la fibre active (3). L'ensemble fibre laser comprend un ensemble laser de pompage (2) destiné au pompage optique de fibre active (3) avec un premier rayonnement de pompage d'une première longueur d'onde de pompage, et un dispositif destiné à la génération d'un deuxième rayonnement de pompage d'une deuxième longueur d'onde de pompage, comprise entre la première longueur d'onde de pompage et la longueur d'onde du laser germe (1). Concentration de dopage, longueur de la fibre active (3) et puissance du premier rayonnement de pompage sont adaptées les unes aux autres de manière à ce que la fibre active (3) absorbe à > 90 % le premier rayonnement de pompage dans la première section de fibre, le rayonnement de la deuxième longueur d'onde de pompage étant amplifié dans la première section de fibre par le premier rayonnement de pompage pour générer le deuxième rayonnement de pompage et le rayonnement laser du laser germe (1) étant alors amplifié par le deuxième rayonnement de pompage dans la deuxième section de fibre restante. On obtient ainsi une amplification efficace des longues longueurs d'onde, par exemple dans le cas des longueurs d'onde > 2070 nm, dans une fibre active dopée au tm offrant un rendement meilleur que dans un amplificateur à fibre ho.