உயர் சக்தி ஃபைபர் லேசர்களின் தொழில்நுட்ப பரிணாமம்

உயர் சக்தி ஃபைபர் லேசர்களின் தொழில்நுட்ப பரிணாமம்

உகப்பாக்கம்லேசர்கட்டமைப்பு

1, விண்வெளி ஒளி பம்ப் அமைப்பு

ஆரம்பகால ஃபைபர் லேசர்கள் பெரும்பாலும் ஆப்டிகல் பம்ப் வெளியீட்டைப் பயன்படுத்தின.லேசர்அதன் வெளியீட்டுத் திறன் குறைவாக இருப்பதால், குறுகிய காலத்தில் ஃபைபர் லேசர்களின் வெளியீட்டுத் திறனை விரைவாக மேம்படுத்துவதில் பெரும் சிரமம் உள்ளது. 1999-ல், ஃபைபர் லேசர் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டுத் துறையின் வெளியீட்டுத் திறன் முதன்முறையாக 10,000 வாட்களைத் தாண்டியது. ஃபைபர் லேசரின் கட்டமைப்பு முக்கியமாக ஒளியியல் இருதிசை உந்தலைப் பயன்படுத்தி ஒரு அதிர்வுறுப்பானை உருவாக்குவதாகும். ஆய்வின் மூலம், ஃபைபர் லேசரின் சரிவுத் திறன் 58.3%-ஐ எட்டியது.
இருப்பினும், ஃபைபர் பம்ப் ஒளி மற்றும் லேசர் இணைப்புத் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி ஃபைபர் லேசர்களை உருவாக்குவது அவற்றின் வெளியீட்டுத் திறனைத் திறம்பட மேம்படுத்தினாலும், அதே நேரத்தில் அதில் சிக்கல்களும் உள்ளன. இது ஒளியியல் வில்லை மூலம் ஒளியியல் பாதையை உருவாக்குவதற்கு உகந்ததாக இல்லை. ஒளியியல் பாதையை உருவாக்கும் செயல்பாட்டின் போது லேசரை நகர்த்த வேண்டியிருக்கும் போது, ​​ஒளியியல் பாதையையும் மீண்டும் சரிசெய்ய வேண்டியுள்ளது. இது, ஒளியியல் பம்ப் கட்டமைப்பு ஃபைபர் லேசர்களின் பரந்த பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

2, நேரடி அலைவு அமைப்பு மற்றும் MOPA அமைப்பு

ஃபைபர் லேசர்களின் வளர்ச்சியுடன், லென்ஸ் கூறுகளுக்குப் பதிலாக கிளாடிங் பவர் ஸ்ட்ரிப்பர்கள் படிப்படியாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன. இது ஃபைபர் லேசர்களின் வளர்ச்சிப் படிகளை எளிதாக்குவதோடு, மறைமுகமாக அவற்றின் பராமரிப்புத் திறனையும் மேம்படுத்துகிறது. இந்த வளர்ச்சிப் போக்கு, ஃபைபர் லேசர்களின் படிப்படியான நடைமுறைப் பயன்பாட்டைக் குறிக்கிறது. நேரடி ஆஸிலேட்டர் அமைப்பு மற்றும் MOPA அமைப்பு ஆகியவை சந்தையில் உள்ள ஃபைபர் லேசர்களின் இரண்டு மிகவும் பொதுவான அமைப்புகளாகும். நேரடி ஆஸிலேட்டர் அமைப்பில், கிரேட்டிங் அலைவுச் செயல்பாட்டின் போது அலைநீளத்தைத் தேர்ந்தெடுத்து, தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அலைநீளத்தை வெளியிடுகிறது. அதேசமயம், MOPA அமைப்பில், கிரேட்டிங்கால் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அலைநீளம் மூல ஒளியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த மூல ஒளி, முதல் நிலை பெருக்கியின் செயல்பாட்டின் கீழ் பெருக்கப்படுவதால், ஃபைபர் லேசரின் வெளியீட்டுத் திறனும் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு மேம்படுத்தப்படுகிறது. நீண்ட காலமாக, அதிக சக்தி கொண்ட ஃபைபர் லேசர்களுக்கு, MPOA அமைப்பு கொண்ட ஃபைபர் லேசர்களே விரும்பப்படும் அமைப்பாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன. இருப்பினும், பிற்கால ஆய்வுகளில், இந்த அமைப்பில் உள்ள உயர்-சக்தி வெளியீடானது, ஃபைபர் லேசரின் உள்ளே உள்ள இடஞ்சார்ந்த பரவலின் நிலையற்ற தன்மைக்கு எளிதில் வழிவகுக்கும் என்றும், வெளியீட்டு லேசரின் பிரகாசம் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்குப் பாதிக்கப்படும் என்றும் கண்டறியப்பட்டுள்ளது; இது உயர்-சக்தி வெளியீட்டு விளைவிலும் நேரடித் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது.

பம்பிங் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன்

ஆரம்பகால இட்டர்பியம்-கலப்பு இழை லேசரின் பம்பிங் அலைநீளம் பொதுவாக 915nm அல்லது 975nm ஆகும், ஆனால் இந்த இரண்டு பம்பிங் அலைநீளங்களும் இட்டர்பியம் அயனிகளின் உறிஞ்சுதல் உச்சங்கள் என்பதால், இது நேரடி பம்பிங் என்று அழைக்கப்படுகிறது. குவாண்டம் இழப்பு காரணமாக நேரடி பம்பிங் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படவில்லை. இன்-பேண்ட் பம்பிங் தொழில்நுட்பம் என்பது நேரடி பம்பிங் தொழில்நுட்பத்தின் ஒரு நீட்டிப்பாகும், இதில் பம்பிங் அலைநீளத்திற்கும் கடத்தும் அலைநீளத்திற்கும் இடையிலான அலைநீளம் சமமாக இருக்கும், மேலும் இன்-பேண்ட் பம்பிங்கின் குவாண்டம் இழப்பு விகிதம் நேரடி பம்பிங்கை விட குறைவாக இருக்கும்.

உயர் சக்தி ஃபைபர் லேசர்தொழில்நுட்ப வளர்ச்சித் தடை

ராணுவம், மருத்துவம் மற்றும் பிற தொழில்களில் ஃபைபர் லேசர்களுக்கு அதிக பயன்பாட்டு மதிப்பு இருந்தாலும், சீனா தனது கிட்டத்தட்ட 30 ஆண்டுகால தொழில்நுட்ப ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டின் மூலம் ஃபைபர் லேசர்களின் பரந்த பயன்பாட்டை ஊக்குவித்துள்ளது. ஆனால், ஃபைபர் லேசர்கள் அதிக சக்தியை வெளியிடுமாறு செய்ய விரும்பினால், தற்போதுள்ள தொழில்நுட்பத்தில் இன்னும் பல தடைகள் உள்ளன. உதாரணமாக, ஒரு ஃபைபர் லேசரின் வெளியீட்டு சக்தி, ஒற்றை-ஃபைபர் ஒற்றை-முறையில் 36.6KW-ஐ அடைய முடியுமா என்பது; ஃபைபர் லேசரின் வெளியீட்டு சக்தியில் பம்பிங் சக்தியின் தாக்கம்; ஃபைபர் லேசரின் வெளியீட்டு சக்தியில் வெப்ப லென்ஸ் விளைவின் தாக்கம்.

மேலும், ஃபைபர் லேசரின் அதிக சக்தி வெளியீட்டுத் தொழில்நுட்பம் குறித்த ஆராய்ச்சியில், குறுக்கு அலைமுறையின் நிலைத்தன்மை மற்றும் ஃபோட்டான் இருட்டடிப்பு விளைவு ஆகியவற்றையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். ஆய்வின் மூலம், குறுக்கு அலைமுறையின் நிலைத்தன்மையின்மைக்கு ஃபைபர் வெப்பமடைவதே முக்கியக் காரணி என்பதும், ஃபோட்டான் இருட்டடிப்பு விளைவு என்பது, ஃபைபர் லேசர் தொடர்ச்சியாக நூற்றுக்கணக்கான வாட்கள் அல்லது பல கிலோவாட் சக்தியை வெளியிடும்போது, ​​வெளியீட்டு சக்தி வேகமாகச் சரியும் போக்கைக் காட்டுவதையும், ஃபைபர் லேசரின் தொடர்ச்சியான உயர் சக்தி வெளியீட்டிற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வரம்பு இருப்பதையும் முக்கியமாகக் குறிக்கிறது என்பதும் தெளிவாகிறது.

ஃபோட்டான் இருட்டடிப்பு விளைவின் குறிப்பிட்ட காரணங்கள் தற்போது தெளிவாக வரையறுக்கப்படவில்லை என்றாலும், ஆக்சிஜன் குறைபாடு மையம் மற்றும் மின்னூட்டப் பரிமாற்ற உறிஞ்சுதல் ஆகியவை ஃபோட்டான் இருட்டடிப்பு விளைவு ஏற்பட வழிவகுக்கும் என்று பெரும்பாலானோர் நம்புகின்றனர். இந்த இரண்டு காரணிகளின் அடிப்படையில், ஃபோட்டான் இருட்டடிப்பு விளைவைத் தடுப்பதற்குப் பின்வரும் வழிகள் முன்மொழியப்படுகின்றன. மின்னூட்டப் பரிமாற்ற உறிஞ்சுதல் தவிர்க்கப்படுவதற்காக, அலுமினியம், பாஸ்பரஸ் போன்றவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பின்னர், மேம்படுத்தப்பட்ட ஆக்டிவ் ஃபைபர் சோதிக்கப்பட்டுப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதன் குறிப்பிட்ட தரநிலையானது, பல மணிநேரங்களுக்கு 3KW திறன் வெளியீட்டையும், 100 மணிநேரங்களுக்கு 1KW திறன் நிலையான வெளியீட்டையும் பராமரிப்பதாகும்.