İterbiyum katkılı yüksek güçlü fiber lazer üretimi

İterbiyum katkılı fiber lazerler sahip oldukları; yüksek ışın kalitesi, düşük üretim/bakım maliyeti, çevre şartlarından (sıcaklık, nem, pertürbasyon, vb.) minimum etkilenme gibi özellikler sayesinde bilimden endüstriye, savunma sanayiinden sağlık sektörüne kadar pek çok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bilimsel araştırmalar ve medikal uygulamalar için düşük güçlü lazerler (mW) yeterli olsa da metal işleme gibi endüstriyel alanlar ve savunma sanayisi için kW mertebesinde optik güce ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durum fiber lazerlerle elde edilebilecek güç baremlerinin her geçen gün biraz daha artırılması talebini doğurmuştur. Bu tezin konusu 1070 nm dalga boyunda ve sürekli modda ışıma yapan, 1 kW çıkış gücüne sahip tamamen fiber tümleşik bir İterbiyum fiber lazer sisteminin geliştirilmesidir. Bu fiber lazerin üretimi sırasında 915 nm dalga boyunda ışıma yapan 40 W çıkış gücüne sahip 36 adet pompalama diyotu çift taraflı pompalama yaklaşımı ile kullanılmıştır. Aktif ortam olarak İterbiyum katkılı 20/400 μm aktif fiber kullanılmıştır. Çalışma sonucunda sisteme gönderilen toplam pompalama gücü 1440 W ve geliştirilen fiber lazerin çıkış gücü 1010 W olarak ölçülmüş ve sistemin optik verimi ≥%70 olarak kaydedilmiştir. Geliştirilen yüksek güçlü fiber lazer 1070 nm dalga boyunda ışıma yapmaktadır. Sistemin çıkış gücü, pompalama ışığını sisteme iletmek için kullanılan fiber birleştiricinin (combiner) taşıyabileceği güç ile sınırlıdır. Daha yüksek güçleri taşıyabilen fiber birleştiriciler geliştirildiğinde, aynı yaklaşım kullanılarak (herhangi bir termal ya da optik problem gözlenmeksizin) çok daha yüksek güçlere ulaşabileceğine inanılmaktadır.