Viimastel aastatel on tuleumiga legeeritud kiudlaserid pälvinud üha enam tähelepanu tänu nende eelistele, nagu kompaktne struktuur, hea kiire kvaliteet ja kõrge kvantefektiivsus. Nende hulgas on suure võimsusega pidevatel tuleumiga legeeritud kiudlaseritel oluline rakendus paljudes valdkondades, nagu arstiabi, sõjaline julgeolek, kosmoseside, õhusaaste tuvastamine ja materjalide töötlemine. Viimase ligi 20 aasta jooksul on suure võimsusega pidevad tuleumiga legeeritud kiudlaserid kiiresti arenenud ja praegune maksimaalne väljundvõimsus on jõudnud kilovattide tasemeni. Järgmisena heidame pilgu ostsillaatorite ja võimendussüsteemide aspektist tuuliumiga legeeritud kiudlaserite võimsuse suurendamise teele ja arengusuundadele.
Varasemate tuuliumiga legeeritud kiudlaserite pumbaallikas kasutati üldiselt väikese võimsusega 1064 nm YAG laserit või 790 nm värvilaserit. Tänu pumbaallika väikesele võimsusele ja tolleaegsele tagurpidi legeeritud kiudude ettevalmistamise protsessi piirangutele oli tuliumiga legeeritud kiudlaserite väljundvõimsus vaid vattide tasemel. Topeltkattega pumbatehnoloogia kasutuselevõtuga ja suure võimsusega pooljuhtlasertehnoloogia küpsusastmega suureneb pidevalt ka tuleumiga legeeritud kiudlaserite väljundvõimsus.
1998. aastal Jackson jt. Manchesteri ülikoolist Ühendkuningriigis kasutas pumba allikana 790 nm pooljuhtlaserit ja kasutas kattepumpamise tehnoloogiat, et ehitada ruumiliselt struktureeritud pidevalt häälestatav tuleumiga legeeritud kiudlaser maksimaalse väljundvõimsusega 5,4 W. 2007. aastal tuliulium- töötati välja legeeritud germanaatkiudlaser. Katseseade on näidatud joonisel 1. Ühe otsaga pumpamise režiimis saadi pidev laserväljund 64 W 1900 nm juures. Suurema väljundvõimsuse saavutamiseks kasutasid teadlased kahe otsaga pumpamist ja 40 cm pikkust võimenduskiudu ning lõpuks saavutasid 1900 nm pideva laseri väljundvõimsuse 104 W.
2009. aastal töötas Harbini Tehnoloogiainstituut välja täiskiududest koosneva lineaarse õõnsusstruktuuriga tuuliumiga legeeritud fiiberlaseri. See koosneb peegeldavast kiust Braggi restist ja Fresneli peegeldusest, mille moodustab tuuliumiga legeeritud kiu otspind, moodustades resonantsõõnsuse. Seda pumbatakse 793 nm LD-ga. Lõpuks saadi väljundvõimsuseks 39,4 W. Lisaks võrdlesid nad ka väljundvõimsust ja spektraalseid omadusi, mis saadi, kui FBG ja dikrootilisi peegleid kasutati vastavalt suure peegeldusega siduritena, ning leidsid, et kogu kiududest koosneva struktuuri kalde efektiivsus oli madalam ja lävivõimsus suurem. Ruumilise struktuuriga võrreldes piiras kiudainelist struktuuri algselt kiudoptilise seadme jõudlus ja splaissimise kvaliteet ning selle eelised ei olnud ilmsed. Kiudoptiliste seadmete ettevalmistamise tehnoloogia ja splaissimise taseme pideva täiustamisega on kõik kiudstruktuurid järk-järgult näidanud suuri eeliseid.
Samal aastal kasutas ruumilisel struktuuril põhinev suure võimsusega tuleumiga legeeritud kiudlaser 793 nm LD-d, et pumbata 25 μm südamiku läbimõõduga ja 0,08 arvulise avaga (NA) olevat tuuliumiga legeeritud kiudu. ühemoodilise laseri väljundvõimsusega 300 W. Hiljem kasutati sarnase struktuuriga suurmoodilist väljakiudu, mille südamiku läbimõõt oli 40 μm ja numbriline ava 0,2, et saada 2040 nm mitmemoodilise laseri väljundvõimsus 885 W, mis on maksimaalne väljundvõimsus, mis saadakse ühe tuuliumiga legeeritud kiudostsillaatoriga.
2014. aastal teatas Tsinghua Ülikool suure võimsusega tuleumiga legeeritud kiudlaserist, millel on täiskiud lineaarne õõnsusstruktuur, mis koosneb fiiber-Braggi restist ja 3 m pikkusest võimenduskiust. Pumbaallikatena kasutati seitset 790 nm LD-d maksimaalse väljundvõimsusega 70 W. Lõpuks saadi väljundvõimsuseks 227 W. Samal aastal kasutas riiklik kaitsetehnoloogia ülikool kahte suure võimsusega 1173 nm Ramani kiudlaserit (RFL) pumbaallikana, et ehitada ülitõhusa kitsa joonelaiusega, täielikult kiududest koosneva sirge õõnsusega kiudlaseriga tuuliumleegeeritud kiudlaser, ja saavutas lõpuks 96 W võimsuse. See oli esimene teatatud tuuliumiga legeeritud kiudlaser, mille pumba lainepikkus on 1200 nm lähedal ja väljundvõimsus suurusjärgus sadu vatti. See pakkus ka väga paljutõotavat pumpamislahendust tuuliumiga legeeritud kiudlaserite väljundvõimsuse suurendamiseks.
2015. aastal kasutas Huazhongi teaduse ja tehnoloogia ülikool isetehtud tuuliumiga legeeritud topeltkattega ränidioksiidkiudu, et ehitada täiskiududest koosneva lineaarse õõnsusstruktuuriga tuuliumiga legeeritud kiudlaser. See kasutas pumpamiseks kolme suure võimsusega 793 nm LD-d ja saavutas väljundvõimsuseks 121 W. See on esimene kord, kui kasutatakse kodumaist tuleumiga legeeritud optilist kiudu, et saada sadade vattide väljundvõimsus lainepikkusel 1915 nm. Lisaks leiti katsetes, et võimenduskiu sisemise katte läbimõõdu suurendamine võib saavutada parema soojuse hajumise, mis annab ka ideid soojusjuhtimiseks ja tuuliumiga legeeritud kiudlaserite võimsuse parandamiseks.
Autoriõigus @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. – Hiina kiudoptilised moodulid, fiiberoptiliste laserite tootjad, laserikomponentide tarnijad. Kõik õigused kaitstud.
