Analytical formulation of a high-power Yb-doped double-cladding fiber laser

Abstract

We present an analytical solution for a radiation balanced fiber laser, in which no net heat is generated during lasing operation due to cooling by anti-Stokes fluorescence. The results are in excellent agreement with the numerical solutions. Using realistic values for fiber laser parameters, the analytical solutions presented are proposed as an economically desirable alternative to time-consuming, direct numerical calculations.

Radiation-Balanced Lasers: History, Status, Potential

“…The authors of [43] attributed the problem to the relatively large value of the background absorption of the pump. They considered the problem of the background absorption in [44]. Following their simulations, a 10-fold reduction in the background absorption can reduce the heating in the athermal laser design significantly, rendering the athermal laser viable.…”

Investigação teórica de um laser de fibra óptica de sílica dopada com íons de itérbio de alta potência bombeado por diodos laser para aplicações industriais

“…A descrição quantitativa das características de saída e da distribuição de potência óptica no interior da porção ativa da fibra óptica do YDFL, fundamentais para o projeto do laser, pode ser formulada por meio da solução de três grupos de equações: equações de taxa para as densidades de populações iônicas locais nos diferentes níveis de energia do sistema laser, equações de taxa locais para as potências dos feixes de emissão e de bombeamento e, por fim, as equações decorrentes das condições de contorno (PASCHOTTA et al, 1997), (HARDY;ORON, 1997), (PEYSOKHAN;MOBINI;MAFI, 2020).…”