துருவப்படுத்தப்பட்ட ஃபைபர் குறுகிய-கோடு அகல லேசரின் ஒளியியல் பாதை வடிவமைப்பு

துருவப்படுத்தப்பட்ட இழையின் ஒளியியல் பாதை வடிவமைப்புகுறுகிய-கோட்டு அகல லேசர்

1. கண்ணோட்டம்

1018 nm துருவப்படுத்தப்பட்ட ஃபைபர் குறுகிய-கோடு அகல லேசர். வேலை செய்யும் அலைநீளம் 1018 nm, லேசர் வெளியீட்டு சக்தி 104 W, 3 dB மற்றும் 20 dB நிறமாலை அகலங்கள் முறையே ~21 GHz மற்றும் ~72 GHz, துருவமுனைப்பு அழிவு விகிதம் >17.5 dB, மற்றும் கற்றை தரம் அதிகமாக உள்ளது (2 x M – 1.62 மற்றும் 2 y M) Aலேசர் அமைப்பு79% (~1.63) சாய்வுத் திறனுடன்.

2. ஒளியியல் பாதை விளக்கம்

ஒருதுருவப்படுத்தப்பட்ட ஃபைபர் குறுகிய-கோடு அகல லேசர், நேரியல் துருவப்படுத்தப்பட்ட ஃபைபர் லேசர் ஆஸிலேட்டர் ஒரு ஜோடி துருவமுனைப்பு-பராமரிக்கும் ஃபைபர் கிராட்டிங்ஸ் மற்றும் 1.5-மீட்டர் நீளமுள்ள 10/125 μm யெட்டர்பியம்-டோப் செய்யப்பட்ட இரட்டை-கிளாட் துருவமுனைப்பு-பராமரிக்கும் ஃபைபரைக் கொண்டுள்ளது. 976 nm இல் இந்த ஆப்டிகல் ஃபைபரின் உறிஞ்சுதல் குணகம் 5 dB/m ஆகும். லேசர் ஆஸிலேட்டர் 976 nm அலைநீளம்-பூட்டப்பட்ட மூலம் பம்ப் செய்யப்படுகிறது.குறைக்கடத்தி லேசர்துருவமுனைப்பு-பராமரிக்கும் (1+1)×1 பீம் இணைப்பான் மூலம் அதிகபட்ச சக்தி 27 W உடன். உயர் பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங் 99% க்கும் அதிகமான பிரதிபலிப்புத் தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் 3 dB பிரதிபலிப்பு அலைவரிசை தோராயமாக 0.22 nm ஆகும். கிராட்டிங்கின் குறைந்த பிரதிபலிப்புத் திறன் 40% ஆகும், மேலும் 3 dB பிரதிபலிப்பு அலைவரிசை தோராயமாக 0.216 nm ஆகும். இரண்டு கிராட்டிங்களின் மைய பிரதிபலிப்பு அலைநீளங்கள் 1018 nm இல் உள்ளன. லேசர் ரெசனேட்டரின் வெளியீட்டு சக்தியையும் ASE அடக்க விகிதத்தையும் சமநிலைப்படுத்த, கிராட்டிங்கின் குறைந்த பிரதிபலிப்புத் திறன் 40% ஆக மேம்படுத்தப்பட்டது. உயர்-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கின் வால் ஃபைபர் ஆதாய ஃபைபருடன் இணைக்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் குறைந்த-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கின் வால் ஃபைபர் 90° சுழற்றப்பட்டு உறைப்பூச்சு வடிகட்டியின் வால் ஃபைபருடன் இணைக்கப்படுகிறது. இதனால், உயர்-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கின் வேகமான-அச்சு பிரதிபலிப்பு அலைநீளத்தின் உச்ச நிலை, குறைந்த-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கின் மெதுவான-அச்சு பிரதிபலிப்பு அலைநீளத்துடன் பொருந்துகிறது. இந்த வழியில், ஒரே ஒரு துருவப்படுத்தப்பட்ட லேசர் மட்டுமே ஒத்ததிர்வு குழியில் ஊசலாட முடியும். ஆப்டிகல் ஃபைபர் உறைப்பூச்சில் மீதமுள்ள பம்ப் ஒளி, ஒத்ததிர்வு குழிக்குள் இணைக்கப்பட்ட சுயமாக தயாரிக்கப்பட்ட உறைப்பூச்சு வடிகட்டி மூலம் வடிகட்டப்படுகிறது, மேலும் வெளியீட்டு பிக்டெயில் இறுதி முக பின்னூட்டம் மற்றும் ஒட்டுண்ணி அலைவுகளைத் தடுக்க 8° ஆல் சாய்க்கப்படுகிறது.

3. பின்னணி அறிவு

நேரியல் துருவப்படுத்தப்பட்ட ஃபைபர் லேசர்களின் தலைமுறை வழிமுறை: அழுத்த இருமுனை ஒளிவிலகல் காரணமாக, பேரிக்காய் வடிவ துருவமுனைப்பு-பராமரிப்பு இழை வேக அச்சு மற்றும் மெதுவான அச்சு என அழைக்கப்படும் இரண்டு செங்குத்து துருவமுனைப்பு அச்சுகளைக் கொண்டுள்ளது. பொதுவாக, மெதுவான அச்சின் ஒளிவிலகல் குறியீடு வேகமான அச்சை விட அதிகமாக இருப்பதால், துருவமுனைப்பு-பராமரிப்பு இழையில் எழுதப்பட்ட கிராட்டிங் இரண்டு வெவ்வேறு மைய அலைநீளங்களைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு நேரியல் துருவப்படுத்தப்பட்ட ஃபைபர் லேசரின் அதிர்வு குழி பொதுவாக இரண்டு துருவமுனைப்பு-பராமரிப்பு கிராட்டிங்களால் ஆனது. வேகமான அச்சு மற்றும் மெதுவான அச்சில் குறைந்த-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங் மற்றும் உயர்-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கின் அலைநீளங்கள் முறையே ஒத்திருக்கும். துருவமுனைப்பு-பராமரிப்பு கிராட்டிங்கின் பிரதிபலிப்பு அலைவரிசை போதுமான அளவு குறுகலாக இருக்கும்போது, ​​வேகமான அச்சு மற்றும் மெதுவான அச்சு திசைகளில் உள்ள பரிமாற்ற நிறமாலை பிரிக்கப்படலாம், மேலும் இரண்டு அலைநீளங்களும் அதிர்வு குழிக்குள் அதிர்வுறும். துருவமுனைப்பு-பராமரிப்பு கிராட்டிங்கின் இரட்டை-அலைநீள அலைவு கொள்கையின்படி, பரிசோதனையில், அதை அடைய இணையான வெல்டிங் முறையைப் பயன்படுத்தலாம். வெல்டிங்கின் போது, ​​இரண்டு கிராட்டிங்குகளின் துருவமுனைப்பு-பராமரிப்பு அச்சுகள் சீரமைக்கப்படுகின்றன. இந்த வழியில், உயர்-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கு இரண்டு பரிமாற்ற சிகரங்களும் குறைந்த-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கு ஒத்திருக்கும், இதனால் இரட்டை-அலைநீள லேசர் வெளியீட்டை உணர முடியும்.

உண்மையான லேசர் துருவப்படுத்தல்-பராமரிப்பு அமைப்புகளில், நேரியல் துருவப்படுத்தப்பட்ட லேசர்களின் வெளியீட்டு பண்புகளை மதிப்பிடுவதற்கு நேரியல் சாய்வு ஒரு முக்கியமான குறிகாட்டியாகும். பொதுவாக, உயர்-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கான காலம் குறைந்த-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கை விட அதிகமாகும். அதிக PER மதிப்புடன் ஒரு நேரியல் துருவப்படுத்தப்பட்ட லேசரை அடைய, ஒரே ஒரு துருவமுனைப்பு உச்சம் மட்டுமே அதிர்வுற வேண்டும். குறைந்த-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கான வேகமான அச்சு உயர்-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கான மெதுவான அச்சில் இருக்கும்போது, ​​குறைந்த-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கான வேகமான அச்சு திசையில் உள்ள மைய அலைநீளம் உயர்-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கான மெதுவான அச்சு திசையில் உள்ள அலைநீளத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது, அதே நேரத்தில் குறைந்த-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கான மெதுவான அச்சு திசையில் உள்ள பரிமாற்ற உச்சம் உயர்-பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கான வேகமான அச்சு திசையில் உள்ள பரிமாற்ற உச்சத்துடன் ஒத்துப்போவதில்லை. இந்த வழியில், ஒரு பரிமாற்ற உச்சத்தை அதிர்வுறச் செய்யலாம். இதேபோல், குறைந்த பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கான மெதுவான அச்சு உயர் பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கான வேகமான அச்சில் இருக்கும்போது, ​​குறைந்த பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கான மெதுவான அச்சின் மைய அலைநீளம் உயர் பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கான வேகமான அச்சின் அலைநீளத்துடன் ஒத்திருக்கும், அதே நேரத்தில் குறைந்த பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கான வேகமான அச்சின் பரிமாற்ற உச்சம் உயர் பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கிற்கான மெதுவான அச்சுடன் ஒத்துப்போவதில்லை. இந்த வழியில், ஒரு பரிமாற்ற உச்சத்தையும் அதிர்வுறச் செய்யலாம். மேலே உள்ள இரண்டு முறைகளும் நேரியல் துருவப்படுத்தப்பட்ட லேசர் வெளியீட்டை அடைய முடியும். துருவப்படுத்தல்-பராமரித்தல் கிராட்டிங்கிற்கான ஒற்றை-அலைநீள நேரியல் துருவப்படுத்தப்பட்ட லேசர் அலைவு கொள்கையின்படி, பரிசோதனையில், அதை அடைய செங்குத்து பிளவு முறையைப் பயன்படுத்தலாம். உயர் பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங் மற்றும் குறைந்த பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கின் துருவமுனைப்பு-பராமரிப்பு அச்சுகளின் பிளவு கோணம் 90° ஆக இருக்கும்போது, ​​உயர் பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கின் மெதுவான அச்சு திசையில் உள்ள பரிமாற்ற உச்சமானது குறைந்த பிரதிபலிப்பு கிராட்டிங்கின் வேகமான அச்சு திசையில் உள்ள பரிமாற்ற உச்சத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது, இதனால் ஒற்றை அலைநீள நேரியல் துருவப்படுத்தப்பட்ட ஃபைபர் லேசரின் வெளியீட்டை உணர முடியும்.