முழுவதும் இழையாலான மோபா கட்டமைப்பைக் கொண்ட உயர் சக்தி துடிப்பு லேசர்

உயர் சக்தி துடிப்பு லேசர்முழு-நார் MOPA அமைப்புடன்

ஃபைபர் லேசர்களின் முக்கிய கட்டமைப்பு வகைகளில் ஒற்றை ரெசனேட்டர், பீம் காம்பினேஷன் மற்றும் மாஸ்டர் ஆஸிலேட்டிங் பவர் ஆம்ப்ளிஃபையர் (MOPA) கட்டமைப்புகள் அடங்கும். அவற்றுள், MOPA கட்டமைப்பானது உயர் செயல்திறனை அடையும் திறனின் காரணமாக தற்போதைய ஆராய்ச்சி மையங்களில் ஒன்றாக மாறியுள்ளது.துடிப்புள்ள லேசர்சரிசெய்யக்கூடிய துடிப்பு அகலம் மற்றும் மறுநிகழ்வு அதிர்வெண்ணுடன் கூடிய வெளியீடு (துடிப்பு அகலம் மற்றும் மறுநிகழ்வு அதிர்வெண் எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது).

மோபா லேசரின் செயல்படும் கொள்கை பின்வருமாறு: முதன்மை அலைவி (MO) ஒரு உயர் செயல்திறன் கொண்ட தொடக்க மூலமாகும்.குறைக்கடத்தி லேசர்நேரடி துடிப்பு பண்பேற்றம் மூலம் சரிசெய்யக்கூடிய அளவுருக்களுடன் தொடக்க சமிக்ஞை ஒளியை உருவாக்கும். ஃபீல்ட் புரோகிராம்மபிள் கேட் அரே (FPGA) முதன்மைக் கட்டுப்பாடு, சரிசெய்யக்கூடிய அளவுருக்களுடன் துடிப்பு மின்னோட்ட சமிக்ஞைகளை வெளியிடுகிறது. இந்த சமிக்ஞைகள், தொடக்க மூலத்தை இயக்குவதற்கும் தொடக்க ஒளியின் ஆரம்ப பண்பேற்றத்தை நிறைவு செய்வதற்கும் இயக்கச் சுற்று மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன. FPGA முதன்மைக் கட்டுப்பாட்டுப் பலகையிலிருந்து கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகளைப் பெற்ற பிறகு, பம்ப் மூல இயக்கச் சுற்று, பம்ப் ஒளியை உருவாக்க பம்ப் மூலத்தைத் தொடங்குகிறது. தொடக்க ஒளியும் பம்ப் ஒளியும் கற்றைப் பிரிப்பான் மூலம் இணைக்கப்பட்ட பிறகு, அவை முறையே இரு-நிலை ஒளியியல் பெருக்கத் தொகுதியில் உள்ள Yb3+-கலப்பு செய்யப்பட்ட இரட்டை-மேலுறை ஒளியியல் இழைக்குள் (YDDCF) செலுத்தப்படுகின்றன. இந்தச் செயல்பாட்டின் போது, ​​Yb3+ அயனிகள் பம்ப் ஒளியின் ஆற்றலை உறிஞ்சி, ஒரு பாப்புலேஷன் இன்வெர்ஷன் பரவலை உருவாக்குகின்றன. அதைத் தொடர்ந்து, பயணிக்கும் அலை பெருக்கம் மற்றும் தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு ஆகியவற்றின் கொள்கைகளின் அடிப்படையில், தொடக்க சமிக்ஞை ஒளி இரு-நிலை ஒளியியல் பெருக்கத் தொகுதியில் உயர் ஆற்றல் ஆதாயத்தை அடைகிறது, இறுதியில் உயர்-ஆற்றல் கொண்ட ஒளியை வெளியிடுகிறது.நானோ வினாடி துடிப்புள்ள லேசர்உச்சபட்ச ஆற்றல் அதிகரிப்பதால், பெருக்கப்பட்ட துடிப்பு சமிக்ஞையானது ஆதாயக் கட்டுப்பாட்டு விளைவின் காரணமாக துடிப்பு அகலச் சுருக்கத்திற்கு உள்ளாகலாம். நடைமுறைப் பயன்பாடுகளில், வெளியீட்டு ஆற்றலையும் ஆதாயத் திறனையும் மேலும் மேம்படுத்துவதற்காகப் பல-நிலை பெருக்கக் கட்டமைப்புகள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

மோபா லேசர் சுற்று அமைப்பானது, ஒரு FPGA முதன்மைக் கட்டுப்பாட்டுப் பலகை, ஒரு பம்ப் மூலம், ஒரு விதை மூலம், ஒரு இயக்கிச் சுற்றுப் பலகை, ஒரு பெருக்கி போன்றவற்றைக் கொண்டுள்ளது. FPGA முதன்மைக் கட்டுப்பாட்டுப் பலகையானது, சரிசெய்யக்கூடிய அலைவடிவங்கள், துடிப்பு அகலங்கள் (5 முதல் 200ns வரை), மற்றும் மீண்டும் நிகழும் விகிதங்கள் (30 முதல் 900kHz வரை) கொண்ட துடிப்பு மின் சமிக்ஞைகளை உருவாக்குவதன் மூலம், சரிசெய்யக்கூடிய அளவுருக்களுடன் மெகாவாட் (MW) அளவிலான மூல விதை ஒளித் துடிப்புகளை வெளியிடுமாறு விதை மூலத்தை இயக்குகிறது. இந்த சமிக்ஞையானது, பிரிப்பான் வழியாக முன் பெருக்கி மற்றும் முதன்மைப் பெருக்கியைக் கொண்ட இரு-நிலை ஒளியியல் பெருக்கத் தொகுதிக்கு உள்ளீடாகச் செலுத்தப்பட்டு, இறுதியாக ஒருமுகப்படுத்தும் செயல்பாட்டைக் கொண்ட ஒளியியல் பிரிப்பான் வழியாக உயர்-ஆற்றல் குறுகிய-துடிப்பு லேசரை வெளியிடுகிறது. விதை மூலமானது, வெளியீட்டு ஆற்றலை நிகழ்நேரத்தில் கண்காணித்து, அதை மீண்டும் FPGA முதன்மைக் கட்டுப்பாட்டுப் பலகைக்கு அளிப்பதற்காக ஒரு உள்ளக ஒளி உணரியைக் கொண்டுள்ளது. முதன்மைக் கட்டுப்பாட்டுப் பலகையானது, பம்ப் மூலங்கள் 1, 2 மற்றும் 3-இன் திறப்பு மற்றும் மூடல் செயல்பாடுகளை அடைவதற்காக, பம்ப் இயக்கிச் சுற்றுகள் 1 மற்றும் 2-ஐக் கட்டுப்படுத்துகிறது.ஒளி உணரிசமிக்ஞை ஒளி வெளியீட்டைக் கண்டறியத் தவறினால், விதை ஒளி உள்ளீடு இல்லாததால் YDDCF மற்றும் ஒளியியல் சாதனங்களுக்கு சேதம் ஏற்படுவதைத் தடுக்க, பிரதான கட்டுப்பாட்டுப் பலகை பம்ப் மூலத்தை அணைத்துவிடும்.

மோபா லேசர் ஒளியியல் பாதை அமைப்பானது முழு-ஃபைபர் கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஒரு முதன்மை அலைவுத் தொகுதி மற்றும் ஒரு இரு-நிலை பெருக்கத் தொகுதி ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. முதன்மை அலைவுத் தொகுதியானது, 1064nm மைய அலைநீளம், 3nm அலைவரிசை அகலம் மற்றும் 400mW அதிகபட்ச தொடர்ச்சியான வெளியீட்டுத் திறன் கொண்ட ஒரு குறைக்கடத்தி லேசர் டையோடை (LD) தொடக்க மூலமாக எடுத்துக்கொள்கிறது, மேலும் அதை 99%@1063.94nm பிரதிபலிப்புத்திறன் மற்றும் 3.5nm அலைவரிசை அகலம் கொண்ட ஒரு ஃபைபர் பிராக் கிரேட்டிங்குடன் (FBG) இணைத்து ஒரு அலைநீளத் தேர்வு அமைப்பை உருவாக்குகிறது. இரு-நிலை பெருக்கத் தொகுதியானது ஒரு தலைகீழ் பம்ப் வடிவமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் 8 மற்றும் 30μm மைய விட்டங்களைக் கொண்ட YDDCF முறையே பெருக்க ஊடகங்களாக உள்ளமைக்கப்பட்டுள்ளன. அதற்கேற்ற பூச்சு பம்ப் உறிஞ்சுதல் குணகங்கள் முறையே 1.0 மற்றும் 2.1dB/m@915nm ஆகும்.