Laser ໄຟເບີ Ytterbium: ອຸປະກອນການ, ຫຼັກການປະຕິບັດການພະລັງງານ, ການຜະລິດ, ການນໍາໃຊ້

lasers Fiber ແມ່ນຫນາແຫນ້ນແລະທົນທານ, ທີ່ຖືກຕ້ອງ, ແລະງ່າຍທີ່ຈະຮ້ອນກະແຈກກະຈາຍເກີດຂຶ້ນ. ພວກເຂົາເຈົ້າມາຢູ່ໃນປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະມີຫຼາຍຢ່າງທີ່ຕ້ອງເຮັດດ້ວຍເລເຊີຂອງຊະນິດອື່ນໆທີ່ມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງຕົນເອງເປັນເອກະລັກ.

lasers Fiber: ປະຕິບັດງານ

ອຸປະກອນປະເພດນີ້ແມ່ນການປ່ຽນແປງມາດຕະຖານຂອງແຫຼ່ງແຂງ, ລັດຂອງລັງສີທີ່ສອດຄ່ອງຈາກເສັ້ນໄຍ, ແທນທີ່ຈະເປັນ rod ນ້ໍາການເຮັດວຽກ, ເປັນແຜ່ນຫຼືແຜ່ນ. ແສງສະຫວ່າງທີ່ຜະລິດໂດຍ dopant ໃນສ່ວນກາງຂອງເສັ້ນໄຍ. ໂຄງສ້າງພື້ນຖານສາມາດສະຈາກງ່າຍດາຍທີ່ຈະສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ຂ້ອນຂ້າງ. ອຸປະກອນ laser ໄຟເບີ Ytterbium ເຊັ່ນວ່າເສັ້ນໃຍມີພື້ນຜິວຂະຫນາດໃຫຍ່ອັດຕາສ່ວນປະລິມານ, ສະນັ້ນຄວາມຮ້ອນສາມາດໄດ້ຮັບການແຜ່ກະຈາຍຂ້ອນຂ້າງໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ.

lasers Fiber ຖືກ pumped ສະ optically, ມັກຈະມີການຊ່ວຍເຫຼືອຂອງ lasers diode, ແຕ່ໃນບາງກໍລະນີ - ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນດຽວກັນ. Optics ໃຊ້ໃນລະບົບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນປົກກະຕິແລ້ວເປັນຕົວແທນອົງປະກອບ optic, wherein ທີ່ສຸດຫຼືທັງຫມົດຂອງພວກເຂົາມີການເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຕ່ລະອື່ນໆ. ໃນບາງກໍລະນີ, ເປັນ optics ຈໍານວນຫລາຍແລະລະບົບເສັ້ນໃຍບາງຄັ້ງພາຍໃນແສງແມ່ນອະນຸຍາດຂອງທີ່ມີ optics ຫຼາຍພາຍນອກ.

A ແຫຼ່ງ pump diode ອາດຈະເປັນ array diode, ຫຼືສຽງຂອງ diodes ສ່ວນບຸກຄົນ, ແຕ່ລະຊຶ່ງໃນນັ້ນແມ່ນຕໍ່ກັບ waveguide ຕໍ່ໃຍແກ້ວນໍາແສງ. ເສັ້ນໃຍຢາຢູ່ໃນຕອນທ້າຍແຕ່ລະຄົນມີບ່ອນແລກປ່ຽນຄວາມຢູ່ຕາມໂກນ resonator - ໃນການປະຕິບັດເຮັດໃຫ້ເສັ້ນໄຍ Bragg ການຮູ້ບຸນຄຸນ. ຢູ່ສົ້ນຂອງ optics ຫຼາຍມີ, ຖ້າຫາກວ່າບໍ່ພຽງແຕ່ beam ຜົນຜະລິດເຂົ້າສູ່ບາງສິ່ງບາງຢ່າງອື່ນນອກເຫນືອຈາກເສັ້ນໄຍພືດ. ຄູ່ມືແສງສະຫວ່າງອາດຈະໄດ້ຮັບການບິດດັ່ງນັ້ນຖ້າຫາກວ່າຕ້ອງການຢູ່ຕາມໂກນ laser ອາດມີຄວາມຍາວຂອງການແມັດຫຼາຍ.

binuclear

ເສັ້ນໃຍໂຄງສ້າງທີ່ໃຊ້ໃນ lasers ເສັ້ນໃຍ, ເປັນສິ່ງສໍາຄັນ. ການທົ່ວໄປສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເລຂາຄະນິດຂອງໂຄງສ້າງ dual-core ໄດ້. Undoped ຫຼັກນອກ (ບາງຄັ້ງເອີ້ນວ່າ intima ໄດ້) pumped ເກັບແສງສະຫວ່າງແລະນໍາພາມັນຢູ່ຕາມເສັ້ນໄຍ. radiation ກະຕຸ້ນສ້າງໃນເສັ້ນໃຍຜ່ານຫຼັກໃນການ, ຊຶ່ງເປັນມັກຈະເປັນຮູບແບບດຽວ. ຫຼັກໃນປະກອບດ້ວຍ ytterbium ທີ່ເຕີມຫຼືແຖມ, ການກະຕຸ້ນຈາກແສງສະຫວ່າງການສູບ. hexagonal, D ຮູບແລະມຸມສາກ, ຫຼຸດຜ່ອນການຄາດຄະເນຂອງ misses ໄດ້ beam ແສງສະຫວ່າງໃນຫຼັກສູນກາງ - ມີຫຼາຍຮູບແບບຂອງຫຼັກນອກ noncircular ລວມມີ.

ເລເຊີໄຟເບີສາມາດມີທີ່ສຸດຫລືຂ້າງສູບນ້ໍາ. ໃນຄວາມສະຫວ່າງກໍລະນີທໍາອິດຈາກແຫຼ່ງຫນຶ່ງຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນເຂົ້າສູ່ທ້າຍເສັ້ນໄຍ. ໃນເວລາທີ່ແສງສະຫວ່າງຂ້າງສູບນ້ໍາໃຫ້ບໍລິການ splitter ທີ່ແຕ່ລະພາກສ່ວນມັນເຂົ້າໄປໃນຫຼັກນອກໄດ້. ຊຶ່ງແຕກຕ່າງຈາກ rod laser ທີ່ແສງສະຫວ່າງເຂົ້າສູ່ຕັ້ງສາກກັບແກນ.

ສໍາລັບດັ່ງກ່າວການຕັດສິນໃຈໄດ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ຫຼາຍຂອງການພັດທະນາໂຄງສ້າງ. ເອົາໃຈໃສ່ຫຼາຍຈະຖືກຈ່າຍໃຫ້ໂດຍສັງລວມການແສງສະຫວ່າງສູບເຂົ້າໄປໃນຫຼັກການທີ່ຈະຜະລິດໄດ້ປະຊາກອນກົງກັນຂ້າມ, ອັນເຮັດໃຫ້ມີການປ່ອຍອາຍພິດກະຕຸ້ນໃນຫຼັກໃນການ. ຫຼັກ laser ອາດມີທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງການຂະຫຍາຍຢູ່ໃນເສັ້ນໄຍຂຶ້ນກັບຢາສະຫລົບໄດ້, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄວາມຍາວຂອງຕົນ. ປັດໄຈເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນໄດ້ກໍານົດເປັນວິສະວະກອນການອອກແບບສໍາລັບຕົວກໍານົດການທີ່ກໍານົດໄວ້.

ກໍານົດຂອບເຂດອໍານາດອາດຈະເກີດຂຶ້ນ, ໂດຍສະເພາະໃນເວລາທີ່ປະຕິບັດການພາຍໃນເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວ. ດັ່ງກ່າວເປັນຫຼັກມີຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍເຂດພື້ນທີ່ຂ້າມພາກສ່ວນ, ແລະເປັນຜົນໄດ້ຜ່ານແສງສະຫວ່າງ therethrough ຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງຫຼາຍ. ໃນເວລາທີ່ນີ້ໄດ້ກາຍມາເປັນ pronounced ຫຼາຍກະແຈກກະຈາຍ Brillouin ທີ່ບໍ່ແມ່ນ, ຮູບແຂບຊຶ່ງຈໍາກັດຜົນພະລັງງານຫຼາຍພັນຂອງວັດ. ຖ້າຫາກວ່າຜົນຜະລິດແມ່ນສູງພຽງພໍ, ໃນຕອນທ້າຍເສັ້ນໃຍອາດໄດ້ຮັບຄວາມເສຍຫາຍ.

ໂດຍສະເພາະ lasers ເສັ້ນໃຍ

ການນໍາໃຊ້ຂອງເສັ້ນໃຍເປັນນ້ໍາເຮັດວຽກເຮັດໃຫ້ຄວາມຍາວປະຕິສໍາພັນຫຼາຍກວ່າເກົ່າ, ເຮັດວຽກໄດ້ດີໃນເວລາທີ່ diode pumping. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ເລຂາຄະນິດໃນປະສິດທິພາບສູງການປ່ຽນແປງຂອງ photons, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການກໍ່ສ້າງທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ແລະກະທັດລັດ, ໃນທີ່ບໍ່ມີ optics ຕັດສິນໃຈ, ການກໍານົດການປັບຫຼືການຈັດຕໍາແຫນ່ງ.

A laser ເສັ້ນໄຍ, ເຊິ່ງອຸປະກອນອະນຸຍາດໃຫ້ມັນເພື່ອປັບດີ, ສາມາດໄດ້ຮັບການດັດແປງສໍາລັບການເຊື່ອມໂລຫະຂອງແຜ່ນໂລຫະຫນາແລະຜະລິດກໍາມະຈອນເຕັ້ນ femtosecond. ຄົນຂະຍາຍເສັ້ນໄຍ -optic ໃຫ້ gain ດຽວຜ່ານແລະໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນສາຍໂທລະສັບ, ຍ້ອນວ່າເຂົາເຈົ້າສາມາດຂະຫຍາຍຄວາມຍາວຄື່ນຫຼາຍຂື້ນພ້ອມກັນ. ການເພີ່ມດຽວກັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນຂະຫຍາຍອໍານາດທີ່ມີ oscillator ຕົ້ນສະບັບ. ໃນບາງກໍລະນີ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງສາມາດໄດ້ຮັບການດໍາເນີນການທີ່ມີ laser ຄື້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ຕົວຢ່າງອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນແຫລ່ງທີ່ມາຂອງການປ່ອຍອາຍພິດທີ່ເກີດຂຶ້ນເອງຈາກເສັ້ນໄຍການເສີມແຮງທີ່ການປ່ອຍກະຖືກລະງັບໄດ້. ຕົວຢ່າງອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນການ laser ໄຟເບີ Raman ອະນຸຍາດຂອງທີ່ມີການກະຈາຍເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມຍາວຄື່ນ shear ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ມັນໄດ້ພົບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນການຄົ້ນຄວ້າ, ທີ່ປະສົມປະສານຂອງການຜະລິດແລະຂະຫຍາຍການນໍາໃຊ້ແກ້ວ fluoride ແທນທີ່ຈະກ່ວາເສັ້ນໄຍ silica ມາດຕະຖານ.

ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໂດຍທົ່ວໄປ, ເສັ້ນໄຍທີ່ເຮັດດ້ວຍແກ້ວ silica ກັບ dopant ຫາຍາກໃນທົ່ວໂລກໃນຫຼັກການ. ການເຈືອປົນພື້ນຖານແມ່ນ ytterbium ແລະ erbium. Ytterbium ມີ wavelengths ຈາກ 1030 to 1080 nm, ແລະອາດຈະປ່ອຍໃນໄລຍະທີ່ຫລາກຫລາຍ. ການນໍາໃຊ້ຂອງການສູບ diode 940, nm ຄັນການຫຼຸດຜ່ອນການຂາດດຸນຂອງ photons. Ytterbium ມີທັງຜົນກະທົບຂອງຕົນເອງ, ການດັບ, ເຊິ່ງມີການ neodymium ທີ່ຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ, ສະນັ້ນໃນຍຸກສຸດທ້າຍຖືກນໍາໃຊ້ໃນ lasers ຫຼາຍແລະ ytterbium - ໃນເສັ້ນໃຍ (ພວກເຂົາເຈົ້າທັງສອງສະຫນອງກ່ຽວກັບ wavelength ດຽວກັນ).

Erbium emits ໃນຊ່ວງ 1530-1620 nm, ຕູ້ນິລະໄພສໍາລັບຕາ. ຄວາມຖີ່ຂອງການສາມາດໄດ້ຮັບການເພີ່ມຂຶ້ນເທົ່າຕົວໃນການສ້າງແສງສະຫວ່າງທີ່ 780 nm, ທີ່ບໍ່ສາມາດໃຊ້ສໍາລັບການປະເພດອື່ນໆຂອງ lasers ໄຟເບີ. ທ້າຍສຸດນີ້, ytterbium ສາມາດໄດ້ຮັບການເພີ່ມເຂົ້າໄປໃນ erbium ດັ່ງນັ້ນອົງປະກອບຈະຮັບເອົາໄວ້ radiation pump ແລະສົ່ງພະລັງງານນີ້ຈະ erbium. Thulium - dopant ອື່ນກັບການປ່ອຍອາຍພິດໃນພາກພື້ນຢູ່ໃກ້ infrared, ເຊິ່ງດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງມີຄວາມປອດໄພສໍາລັບຮູບພາບຕາໄດ້.

ປະສິດທິພາບສູງ

ເລເຊີໄຟເບີເປັນລະບົບຈ່າຍນອກລະບົບສາມລະດັບ. photons ສູບ excite ການປ່ຽນແປງຈາກສະພາບພື້ນດິນໄປຍັງຊັ້ນເທິງໄດ້. Laser ການປ່ຽນແປງແມ່ນມາຈາກສ່ວນທີ່ຕໍ່າສຸດຂອງລະດັບເທິງທີ່ຫນຶ່ງໃນການແບ່ງປັນດິນລັດ. ນີ້ແມ່ນປະສິດທິພາບຫຼາຍ: ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ytterbium-940 pump nm photon emits photon ທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນຂອງ 1030 nm ແລະບໍ່ສົມປະກອບ quantum (ການສູນເສຍພະລັງງານ), ພຽງແຕ່ປະມານ 9%.

ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, neodymium, pumped ສຸດທີ່ 808 nm ສູນເສຍປະມານ 24% ຂອງພະລັງງານ. ດັ່ງນັ້ນ, ໂດຍເນື້ອແທ້ ytterbium ມີປະສິດທິພາບສູງ, ເຖິງແມ່ນວ່າບໍ່ແມ່ນທັງຫມົດຂອງມັນແມ່ນບັນລຸໄດ້ຈາກການສູນເສຍບາງສ່ວນຂອງ photons ໄດ້. Yb ອາດໄດ້ຮັບການ pumped ໃນຈໍານວນຂອງຄື່ນຄວາມຖີ່ແລະ erbium - wavelength ຂອງ 1480 ຫຼື 980 nm. ຄວາມຖີ່ຂອງການສູງບໍ່ແມ່ນປະສິດທິພາບໃນເງື່ອນໄຂຂອງ photons ບໍ່ສົມປະກອບ, ແຕ່ທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ເຖິງແມ່ນວ່າໃນກໍລະນີດັ່ງກ່າວນີ້, ເນື່ອງຈາກວ່າຢູ່ 980 nm, ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນທີ່ດີທີ່ສຸດທີ່ມີຢູ່.

ປະສິດທິພາບໂດຍລວມຂອງ laser ໄຟເບີເປັນຜົນມາຈາກຂະບວນການຂັ້ນຕອນທັງສອງໄດ້. Firstly, ມັນແມ່ນປະສິດທິພາບຂອງ diode pump ໄດ້. ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ Semiconductor ຂອງລັງສີທີ່ສອດຄ່ອງມີປະສິດທິພາບທີ່ສຸດ, ມີປະສິດທິພາບ 50% ແປງເປັນສັນຍານໄຟຟ້າເຂົ້າໄປໃນແສງ. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການສຶກສາຫ້ອງທົດລອງບົ່ງບອກວ່າມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສາມາດບັນລຸມູນຄ່າຂອງ 70% ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ. ມີຄືກັນອ້ອຍຕ້ອຍຜົນຜະລິດການດູດຊຶມລັງສີໄຟເບີເສັ້ນ laser ສາມາດເຮັດໄດ້ແລະປະສິດທິພາບສູບນ້ໍາສູງ.

ອັນທີສອງ, ປະສິດທິພາບການແປງນີ້ແສງ, ແສງ. ໃນເວລາທີ່ໂຟຕອນບໍ່ສົມປະກອບຂະຫນາດນ້ອຍສາມາດບັນລຸລະດັບສູງຂອງກະຕຸ້ນປະສິດທິພາບການສະກັດເອົາຂອງປະສິດທິພາບການແປງແສງ, ແສງຂອງອັດຕາສ່ວນ 60-70%. ປະສິດທິພາບສົ່ງຜົນໃຫ້ຢູ່ໃນລະດັບ 25-35%.

ການຕັ້ງຄ່າຕ່າງໆ

Fiber quantum ກໍາເນີດຄື້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງອາດຈະ (ຮູບແບບຂວາງ) ດຽວຫລືມັນຕິ. Singlemode ຜະລິດ beam ມີຄຸນນະພາບສູງສໍາລັບອຸປະກອນ, ການເຮັດວຽກຫຼືການສົ່ງ beam ຜ່ານບັນຍາກາດ, ແລະ lasers ມັນຕິໄຟເບີອຸດສາຫະກໍາສາມາດສ້າງພະລັງງານຫຼາຍ. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການຕັດແລະການເຊື່ອມໂລຫະ, ແລະໂດຍສະເພາະ, ສໍາລັບການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ, ບ່ອນທີ່ເປັນເນື້ອທີ່ກວ້າງໃຫຍ່ແມ່ນ illuminated.

ເລເຊີໄຟເບີຍາວແມ່ນມີອຸປະກອນຈ່າຍນອກລະບົບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງປົກກະຕິແລ້ວວິນາທີປະເພດກໍາມະຈອນເຕັ້ນຜະລິດ. ປົກກະຕິແລ້ວມັນເປັນວົງຈອນຍົກເວັ້ນພາສີແມ່ນ 10%. ນີ້ນໍາໄປສູ່ການເປັນພະລັງງານສູງສຸດທີ່ສູງຂຶ້ນກ່ວາໃນຮູບແບບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (ຕາມປົກກະຕິສິບຄັ້ງ) ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ສໍາລັບການເຈາະກໍາມະຈອນເຕັ້ນ. ຄວາມຖີ່ຂອງການອາດຈະ 500 Hz, ໂດຍອີງຕາມໄລຍະເວລາ.

Q-switching ໃນ lasers ໄຟເບີຍັງເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຢູ່ໃນຫຼາຍ. A ໄລຍະເວລາກໍາມະຈອນປົກກະຕິແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບຂອງ nanoseconds ກັບ microseconds ໄດ້. ໄດ້ຕໍ່ໄປອີກເສັ້ນໄຍ, ການຕໍ່ໄປອີກແລ້ວມັນໃຊ້ເວລາສໍາລັບການຖາມ, switching ຂອງ radiation ຜົນຜະລິດ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ກໍາມະຈອນຕໍ່ໄປອີກແລ້ວ.

ຄຸນສົມບັດ Fiber ມີຂໍ້ຈໍາກັດບາງຢ່າງກ່ຽວກັບໂມດູນ Q ໄດ້. ການ nonlinearity ຂອງ laser ໄຟເບີແມ່ນສໍາຄັນຫຼາຍເນື່ອງຈາກວ່າການຂະຫນາດນ້ອຍບໍລິເວນທາງຕັດໃຫຍ່ສຸດຂອງຫຼັກການ, ດັ່ງນັ້ນພະລັງງານສູງສຸດຄວນຈະຈໍາກັດຮ່ອງ. ທ່ານສາມາດນໍາໃຊ້ບໍ່ວ່າຈະແມ່ນສະປະລິມານ Q ຊຶ່ງໃຫ້ປະສິດທິພາບສູງຂຶ້ນ, ຫຼືໂມດູນ optic, ຊຶ່ງສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ກັບທີ່ສຸດຂອງພາກສ່ວນການເຄື່ອນໄຫວດັ່ງກ່າວ.

Q-ປ່ຽນກໍາມະຈອນເຕັ້ນສາມາດໄດ້ຮັບການຂະຫຍາຍຢູ່ໃນເສັ້ນໄຍຫຼືໃນ resonator ຢູ່ຕາມໂກນໄດ້. ຕົວຢ່າງຂອງກໍສາມາດໄດ້ຮັບການພົບເຫັນຢູ່ໃນ simulation ສະລັບສັບຊ້ອນແຫ່ງຊາດການທົດສອບ nuclear (NIF, Livermore, CA), ບ່ອນທີ່ laser ໄຟເບີເປັນ oscillator ຕົ້ນສະບັບສໍາລັບການ 192 beams. ກໍາມະຈອນເຕັ້ນຂະຫນາດນ້ອຍໃນຝາອັດປາກຂຸມຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງແກ້ວຢາຂະຫຍາຍເພື່ອ megajoules.

ໃນ lasers ເສັ້ນໃຍທີ່ມີຄວາມຖີ່ synchronization ການຄ້າງຫ້ອງທີ່ຂຶ້ນກັບຄວາມຍາວຂອງວັດສະດຸເພີ່ມຄວາມເປັນໃນຮູບແບບອື່ນໆຂອງວົງຈອນ synchronization ແລະໄລຍະເວລາກໍາມະຈອນແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມສາມາດໃນການເສີມຂະຫຍາຍ throughput. ທີ່ສັ້ນທີ່ມີຢູ່ໃນລະດັບຂອງ 50 fs, ແລະປົກກະຕິທີ່ສຸດ - ໃນລະດັບຂອງ 100 fs ໄດ້.

ລະຫວ່າງ ytterbium ແລະເສັ້ນໄຍພືດ erbium, ມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນ, whereby ພວກເຂົາເຈົ້າປະຕິບັດງານໃນຮູບແບບທີ່ແຕກຕ່າງກັນການກະຈາຍ. ເສັ້ນໃຍ Erbium, ຢາເປ່ງຢູ່ 1550 nm ໃນຂົງເຂດຂອງການກະຈາຍຜິດລັກເປັນ. ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ solitons. Itterbievye ເສັ້ນໃຍມີໃນການກະຈາຍທາງບວກຫຼືປົກກະຕິ; ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າສ້າງກໍາມະຈອນເຕັ້ນກັບຄື້ນຄວາມຖີ່ໃຫ້ໃບປະກາດ. ໃນຖານະເປັນຜົນມາຈາກ Bragg grating ມັນອາດຈະຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຜ້າຍາວກໍາມະຈອນ.

ມີຫຼາຍວິທີແກ້ໄຂການວາງກໍາມະຈອນເຕັ້ນເສັ້ນໄຍ laser, ໂດຍສະເພາະສໍາລັບການສຶກສາ picosecond ultrafast ແມ່ນ. ເສັ້ນໃຍໄປເຊຍ Photonic ສາມາດໄດ້ຮັບການຜະລິດທີ່ມີຫຼັກມີຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍສໍາລັບຜົນກະທົບບໍ່ແມ່ນແຂບທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ເຊັ່ນ: ສໍາລັບການຜະລິດ supercontinuum. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໄປເຊຍກັນ Photonic ຍັງສາມາດໄດ້ຮັບການຜະລິດດ້ວຍຫຼັກຮູບແບບດຽວຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນຄໍາສັ່ງເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຜົນກະທົບບໍ່ແມ່ນແຂບທີ່ອໍານາດສູງ.

Flexible ເສັ້ນໃຍໄປເຊຍ Photonic ກັບຫຼັກຂະຫນາດໃຫຍ່ສໍາລັບການສ້າງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ກໍາຫນົດໃຫ້ພະລັງງານສູງ. ຫນຶ່ງຂອງວິທີການແມ່ນເຫຼັກເຈດຕະນາຂອງເສັ້ນໃຍໃນການເຄື່ອນຍ້າຍທີ່ບໍ່ຕ້ອງການທິບາຍຮູບແບບຄໍາສັ່ງໃດທີ່ສູງກວ່າໃນຂະນະທີ່ການຮັກສາຮູບແບບຂວາງພື້ນຖານ. ການທີ່ບໍ່ແມ່ນແຂບສ້າງເປັນເອກະ; ແລະຫັກອອກດ້ວຍຄວາມຖີ່ຂອງເທົ່ານັ້ນ, ທ່ານສາມາດສ້າງສັ້ນແລະຕໍ່ໄປອີກແລ້ວ wavelengths. ຜົນ Nonlinear ຍັງສາມາດຜະລິດການບີບກໍາມະຈອນ, ຊຶ່ງນໍາໄປສູ່ combs ຖີ່ຮູບລັກສະນະ.

ແຫລ່ງ supercontinuum ເປັນກໍາມະຈອນເຕັ້ນສັ້ນຫຼາຍຜະລິດເປັນ spectrum ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໂດຍຜ່ານການປັບໄລຍະ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຈາກເບື້ອງຕົ້ນຂອງ 6 ກໍາມະຈອນເຕັ້ນ ps ທີ່ 1050 nm, ເຊິ່ງສ້າງ spectrum laser ໄຟເບີ ytterbium ທີ່ໄດ້ຮັບໃນລະດັບຈາກ ultraviolet ຫຼາຍກ່ວາ 1600 nm. ແຫຼ່ງອື່ນຂອງແຫຼ່ງ erbium-supercontinuum IR-pumped ຢູ່ wavelength ຂອງ 1550 nm ເປັນ.

ພະລັງງານສູງ

ອຸດສາຫະກໍາປະຈຸບັນເປັນຜູ້ບໍລິໂພກທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງ lasers ໄຟເບີ. ໃນຄວາມຕ້ອງການສູງໃນຂະນະນີ້ enjoys ພະລັງງານຂອງຄໍາສັ່ງຂອງກິໂລວັດທີ່ໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາລົດຍົນຂອງໄດ້. ອຸດສາຫະກໍາລົດຍົນແມ່ນການເຄື່ອນຍ້າຍໄປສູ່ການຜະລິດຂອງລົດເຫຼັກສູງຄວາມເຂັ້ມແຂງໃນການຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງຄວາມທົນທານແລະມີຄວາມງ່າຍໃນເສດຖະກິດນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຫຼາຍກວ່າເກົ່າ. ເຄື່ອງມືເຄື່ອງທໍາມະດາເປັນການຍາກຫຼາຍ, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ດີໃຈຫລາຍຂຸມຢູ່ໃນປະເພດຂອງເຫຼັກນີ້ແລະແຫຼ່ງຂໍ້ມູນຂອງລັງສີທີ່ສອດຄ່ອງທີ່ເຮັດໃຫ້ມັນງ່າຍດາຍ.

ຕັດ laser ໄຟເບີໂລຫະທຽບກັບປະເພດອື່ນໆຂອງການຜະລິດ quantum ມີຈໍານວນຂອງຄວາມໄດ້ປຽບ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, waveband ໃກ້ infrared ດູດຊຶມໄດ້ດີໂລຫະ. Beam ສາມາດໄດ້ຮັບການສົ່ງຜ່ານເສັ້ນໄຍ, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ຫຸ່ນຍົນໃນການໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍຍ້າຍຈຸດສຸມໃນເວລາຕັດແລະເຈາະ.

ໃຍແກ້ວນໍາແສງຄວາມຄວາມຕ້ອງການທີ່ສູງທີ່ສຸດສໍາລັບພະລັງງານ. ອາວຸດກອງທັບເຮືອສະຫະລັດ, ການທົດສອບໃນປີ 2014, ປະກອບດ້ວຍ 6 ເສັ້ນໄຍ lasers 5.5 ກີໂລວັດ, ອະນຸຍາດຂອງໃນຫນຶ່ງ beam ແລະແຜ່ໂດຍຜ່ານລະບົບແສງກອບເປັນຈໍານວນ. 33 ຫນ່ວຍບໍລິການ kW ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອທໍາລາຍ ຍານພາຫະນະທາງອາກາດບໍ່ມີຄົນຂັບ. ເຖິງແມ່ນວ່າ beam ແມ່ນບໍ່ແມ່ນຮູບແບບດຽວ, ລະບົບການແມ່ນມີຄວາມສົນໃຈ, ຍ້ອນວ່າມັນອະນຸຍາດໃຫ້ສ້າງ laser ໄຟເບີກັບມືຂອງເຂົາເຈົ້າອອກຈາກມາດຕະຖານ, ສ່ວນປະກອບສາມາດໃຊ້ໄດ້ຢ່າງວ່ອງໄວ.

ທີ່ສູງທີ່ສຸດພະລັງງານດຽວ, ຮູບແບບແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ສອດຄ່ອງຂອງ IPG Photonics ເປັນ 10 ກິໂລວັດ. ການ oscillator ຕົ້ນສະບັບສາມາດຜະລິດວັດຂອງພະລັງງານແສງ, ຊຶ່ງແມ່ນສະຫນອງໃຫ້ກັບ amplifier ຂັ້ນຕອນຂອງການ pumped ສຸດທີ່ 1018 nm ກັບແສງສະຫວ່າງຂອງ lasers ໄຟເບີອື່ນໄດ້. ລະບົບທັງຫມົດມີຂະຫນາດຂອງສອງຕູ້ເຢັນໄດ້.

ການນໍາໃຊ້ຂອງ lasers ໄຟເບີຍັງຖືກປະທານໃຫ້ການຕັດພະລັງງານສູງແລະການເຊື່ອມໂລຫະ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ພວກເຂົາເຈົ້າແທນການຕໍ່ຕ້ານການເຊື່ອມໂລຫະເຫຼັກແກ້ໄຂບັນຫາຂອງການເສຍຮູບຂອງອຸປະກອນການແຜ່ນ. ການຄວບຄຸມພະລັງງານແລະການປັບຄ່າອື່ນໆອະນຸຍາດໃຫ້ curves ຕັດຊັດເຈນທີ່ສຸດ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນບ່ອນທີ່.

ປະສິດທິພາບຫຼາຍທີ່ສຸດ laser ເສັ້ນໄຍ multimode - ສໍາລັບການຕັດໂລຫະຈາກຜູ້ຜະລິດດຽວກັນ - ເຖິງ 100 ກິໂລວັດ. ລະບົບແມ່ນອີງໃສ່ການລວມກັນຂອງ beam ບໍ່ຕິດຕໍ່ກັນໄດ້, ສະນັ້ນມັນບໍ່ super beam ຄຸນນະພາບສູງ. ຄວາມຕ້ານທານນີ້ເຮັດໃຫ້ lasers ໄຟເບີສົນໃຈສໍາລັບອຸດສາຫະກໍາ.

ເຈາະຄອນກີດ

Multimode ຜົນໄຟເບີເລເຊີ 4 ກິໂລວັດສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການຕັດແລະເຈາະຮູ. ເປັນຫຍັງເຮັດໄດ້? ໃນເວລາທີ່ວິສະວະກອນກໍາລັງພະຍາຍາມເພື່ອບັນລຸການຕໍ່ຕ້ານແຜ່ນດິນໄຫວຂອງອາຄານທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ຈະລະມັດລະວັງຫຼາຍກັບຊີມັງໄດ້. ໃນເວລາທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນມັນ, ເຊັ່ນ: ເຫຼັກ reinforcement ເຈາະ percussion ດາອາດຈະເຮັດໃຫ້ເມີດວິໄນແລະລົງຮູປະທໍາແຕ່ lasers ເສັ້ນໃຍຕັດໂດຍບໍ່ມີການລອງເຫດການມັນ.

lasers ກັບເສັ້ນໄຍ Q-ປ່ຽນນໍາໃຊ້ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງສໍາລັບການຕິດສະຫຼາກຫຼືໃນການຜະລິດເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າເຊມິຄອນດັກໄດ້. ເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຍັງຢູ່ໃນລະດັບ finders: modules ມີຂະຫນາດການໃຊ້ມືປະກອບດ້ວຍຕາ, ຄວາມປອດໄພ lasers ເສັ້ນໃຍທີ່ຜົນຜະລິດແມ່ນ 4 ກິໂລວັດ, ຄວາມຖີ່ຂອງ 50 kHz ແລະໄລຍະເວລາກໍາມະຈອນຂອງ 5-15 ns ໄດ້.

ຮັກສາພື້ນຜິວ

ມີຄວາມສົນໃຈທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ໃນ lasers ເສັ້ນໃຍຂະຫນາດນ້ອຍສໍາລັບຈຸລະພາກແລະ nanoprocessing ແມ່ນ. ໃນເວລາທີ່ຖອນຊັ້ນຫນ້າດິນ, ຖ້າຫາກວ່າໄລຍະເວລາກໍາມະຈອນສັ້ນກ່ວາ 35 ps, ບໍ່ມີອຸປະກອນການສີດພົ່ນ. ນີ້ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ການສ້າງຕັ້ງຂອງລັກຍິ້ມເຖິງແກ້ມແລະປອມບໍ່ພຶງປະສົງອື່ນໆ. ການກໍາມະຈອນເຕັ້ນໃນລະບອບ femtosecond ຜະລິດຜົນບໍ່ແມ່ນແຂບທີ່ບໍ່ແມ່ນທີ່ລະອຽດອ່ອນກັບຄວາມຍາວຄື່ນແລະບໍລິເວນອ້ອມຂ້າງແມ່ນບໍ່ໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ, ອະນຸຍາດໃຫ້ເຮັດວຽກໂດຍບໍ່ມີການເສຍຫາຍອັນໃຫຍ່ຫຼວງຫຼື weakening ຂອງພື້ນທີ່ອ້ອມຂ້າງໄດ້. ນອກຈາກນີ້, ຂຸມອາດຈະໄດ້ຮັບການຕັດກັບຄວາມເລິກສູງທີ່ຈະ width - ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ຢ່າງວ່ອງໄວ (ພາຍໃນສອງສາມວິນາທີ a) ຮູຂະຫນາດນ້ອຍຂອງມານ 1 ຊມໃຊ້ສະແຕນເລດກໍາມະຈອນເຕັ້ນ 800 fs ກັບຄວາມຖີ່ຂອງ 1 MHz ໄດ້.

ມັນກໍເປັນໄປໄດ້ໃນການຜະລິດດ້ານການປິ່ນປົວອຸປະກອນໂປ່ງໃສ, ເຊັ່ນ: ຕາຂອງມະນຸດ. ການຕັດ flap ຢູ່ Microsurgery ຕາ, ກໍາມະຈອນເຕັ້ນ femtosecond vysokoaperturnym ເລນຈຸດສຸມແຫນ້ນຢູ່ຈຸດຕ່ໍາກວ່າພື້ນຜິວຂອງຕາໄດ້ໂດຍບໍ່ມີການເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຢູ່ດ້ານເທິງ, ແຕ່ວ່າສາຍຕາໂດຍການທໍາລາຍອຸປະກອນການກ່ຽວກັບຄວາມເລິກສາມາດຄວບຄຸມໄດ້. ໃນດ້ານກ້ຽງຂອງກະຈົກຕາ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງຈໍາເປັນສໍາລັບວິໄສທັດຍັງຄົງຄືເດີມ. The flap ໄດ້ຖືກແຍກອອກຈາກທາງລຸ່ມ, ຫຼັງຈາກນັ້ນສາມາດໄດ້ຮັບການດຶງຂຶ້ນຢູ່ດ້ານທັດສະນະ laser ກອບເປັນຈໍານວນ EXCIMER. ຍຸກທາງການແພດອື່ນ ໆ ໄດ້ແກ່ຜ່າຕັດ penetration ຕື້ນໃນໂລກຜິວຫນັງ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການນໍາໃຊ້ບາງປະເພດທີ່ tomography ການເຊື່ອມໂຍງກັນ optical ໄດ້.

lasers femtosecond

lasers Femtosecond ໃນວິທະຍາສາດນໍາໃຊ້ເພື່ອກະຕຸ້ນການສະເປກລະອຽດ laser, fluorescence spectroscopy ກັບການແກ້ໄຂທາງຮ່າງກາຍ, ແລະຍັງໄດ້ສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າອຸປະກອນທົ່ວໄປ. ໃນນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າຈໍາເປັນຕ້ອງມີສໍາລັບການຜະລິດຂອງ comb ຖີ່ femtosecond ຕ້ອງໃນ metrology ແລະສຶກສາທົ່ວໄປ. ຫນຶ່ງໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ແທ້ຈິງໃນໄລຍະສັ້ນຈະເປັນໂມງປະລະມານູຂອງດາວທຽມ GPS ຂອງການຜະລິດໃຫມ່, ເຊິ່ງຈະເພີ່ມຄວາມຖືກຕ້ອງຕໍາແຫນ່ງໄດ້.

laser ເສັ້ນໃຍຄວາມຖີ່ດຽວແມ່ນປະຕິບັດທີ່ມີ linewidth spectral ຂອງຫນ້ອຍກ່ວາ 1 kHz. ນີ້ອຸປະກອນປະທັບໃຈທີ່ມີພະລັງງານຜົນຜະລິດລັງສີຂະຫນາດນ້ອຍຈາກ 10 mW ກັບ 1W. ເຫັນວ່າຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນພາກສະຫນາມຂອງການສື່ສານ, ວັດແທກໄດ້ (ເຊັ່ນ: ໃນ gyroscopes fiber) ແລະສະເປກ.

ຈະເປັນແນວໃດຕໍ່ໄປ?

ໃນຖານະເປັນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຄົ້ນຄ້ວາອື່ນໆ, ມັນແມ່ນຍັງມີຢູ່ຫຼາຍຂອງເຂົາເຈົ້າແມ່ນການສຶກສາ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ວິສະວະກໍາການທະຫານ, ຊຶ່ງສາມາດນໍາໃຊ້ໃນພື້ນທີ່ອື່ນໆ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍໃນການສົມທົບເປັນ beams ເສັ້ນໄຍ laser ທີ່ຈະໄດ້ຮັບໄຟສູງການນໍາໃຊ້ປະສົມປະສານສອດຄ່ອງຫຼື spectral. ດັ່ງນັ້ນ, ພະລັງງານເພີ່ມເຕີມສາມາດເຮັດໄດ້ໃນ beam ຮູບແບບດຽວ.

Production ຂອງ lasers ໄຟເບີຈະເລີນເຕີບໂຕຢ່າງໄວວາ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການຂອງອຸດສາຫະກໍາລົດຍົນ. ນອກຈາກນີ້, ບໍ່ມີການທົດແທນທີ່ຂອງອຸປະກອນໄຟເບີບໍ່ແມ່ນເປັນເສັ້ນໃຍ. ນອກເຫນືອໄປຈາກການປັບປຸງໂດຍທົ່ວໄປໃນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະປະສິດທິພາບ, ມີ lasers femtosecond ແລະແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ supercontinuum ປະຕິບັດໄດ້. lasers Fiber ໄວກວ່າ niches ຫຼາຍແລະກາຍເປັນແຫລ່ງທີ່ມາຂອງການປັບປຸງສໍາລັບການປະເພດອື່ນໆຂອງ lasers ໄດ້.