গত দশকে, পাম্প উত্স এবং লেজারের কাঠামোর ক্রমাগত উন্নতির সাথে, ফাইবার লেজার প্রযুক্তি ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছে। ডোপড অপটিক্যাল ফাইবারের উপর ভিত্তি করে (YDF-লেজার) উচ্চ বৈদ্যুতিক-অপটিক্যাল রূপান্তর দক্ষতা, ভাল মরীচি গুণমান এবং স্থিতিশীলতার কারণে ব্যাপকভাবে শিল্প, বৈজ্ঞানিক গবেষণা ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়।
ডুমুর। 1. বিভিন্ন ধাতব পদার্থের বর্ণালী শোষণের হার
আজকের উচ্চ-শক্তি একক-মোড ফাইবার লেজারগুলি দীর্ঘদিন ধরে সহজেই ডিজিটাল কেডব্লিউ-স্তরের অপটিক্যাল পাওয়ার আউটপুট বাস্তবায়ন করতে সক্ষম হয়েছে, যা ধাতব প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে এই ধরনের লেজার তৈরি করে। একই আলো আউটপুট পাওয়ার অবস্থার অধীনে, বিভিন্ন শোষণ হারের কারণে, প্রাপ্তবয়স্ক ফাইবারের উপর ভিত্তি করে 1 মাইক্রন ফাইবার লেজার উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয় যখন 10 মাইক্রনের CO2 লেজার ধাতব উপাদানের চেয়ে বেশি দক্ষ হয়। চিত্র 1 বিভিন্ন ধাতব পদার্থের বর্ণালী শোষণের হার দেয়, যা চিত্র থেকে দেখা যায় যে বর্ণালীর শোষণ বৈশিষ্ট্যের বেশিরভাগ ধাতব উপাদান অপটিক্যাল তরঙ্গদৈর্ঘ্য বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাসের প্রবণতা প্রদর্শন করে। 10.6um এ একটি CO2 লেজারে CO2 লেজারের আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায় ধাতব উপাদানটি প্রায় 1070 এনএম আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায় স্পষ্টতই শক্তিশালী। বিশেষ করে, 1070 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অধীনে ধাতব লোহার শোষণের হার 10.6um তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অবস্থার তুলনায় প্রায় 6 গুণ কম।
চিত্র 2. 800-1100 এনএম স্পেকট্রামে অ্যালুমিনোসিলিকেট এবং ফসফোসিলিকেট (YB) ফাইবারের আপেক্ষিক শোষণ
যেহেতু মিশ্রিত অপটিক্যাল ফাইবারে 976 nm এবং 915 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি খুব শক্তিশালী শোষণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে, এই ধরনের লেজারগুলি প্রধানত একটি সেমিকন্ডাক্টর লেজার (LD) দ্বারা পাম্প করা হয় যা উপরের তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্গত করে। চিত্র 2 হল দুটি সাধারণ ডোপড অপটিক্যাল ফাইবার যা 800 থেকে 1100 এনএম স্পেকট্রোস্কোপির আপেক্ষিক শোষণ হারে এবং 915 এনএম এবং 976 এনএম এর কাছাকাছি একটি উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য শোষণের শিখর রয়েছে। অ্যালুমিনোসিলিকেট ডাম্পিং ফাইবারে 976nm আলোক তরঙ্গের শোষণের হার 915 এনএম-এর আলোক তরঙ্গের প্রায় তিনগুণ এবং ফসফোসিলিকেটের আগেরটির শোষণের হার পরেরটির প্রায় 5 গুণ। এই ধরনের একটি অসুবিধা ভিন্ন, মানে এই ধরনের লেজারগুলি উচ্চ আলো-অপটিক্যাল রূপান্তর দক্ষতা অর্জনের জন্য 976nm LD পাম্প প্রযুক্তি গ্রহণ করে। একই সময়ে, উচ্চ শোষণের অর্থ কার্যকরভাবে ফাইবারের দৈর্ঘ্য হ্রাস করা, যার ফলে ক্ষতিকারক অরৈখিক প্রভাবগুলি একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে সীমাবদ্ধ করা।
Fig.3 ফোটন ডিনোফের বক্ররেখা (PD) বিভিন্ন YB আয়ন শক্তির ধাপের ক্ষতি।
বর্তমানে, বৃহৎ-অভিনয় বিরল আর্থ ডোপড ফাইবার লেজারগুলির ফটোডেশনাল সমস্যার সম্মুখীন হতে হবে। এই সমস্যাটি লেজারের আউটপুট শক্তি, স্থিতিশীলতা এবং কর্মজীবনের উল্লেখযোগ্য হ্রাস ঘটায়। ফোটন ডার্কনেস এই ঘটনাটি প্রচুর পরিমাণে আয়ন-ডোপড ফাইবার লেজারেও রিপোর্ট করা হয়েছে। এটি সাধারণত বিবেচনা করা হয় যে এই ঘটনাটি গ্লাস ম্যাট্রিক্সে উত্পাদিত একটি রঙ-কেন্দ্রের কারণে ঘটে। পূর্ববর্তী অধ্যয়নগুলি এই ফোটন ড্যাক্টের সমাধানের অনেক সম্ভাব্য উপায় প্রস্তাব করেছে, যার মধ্যে ফাইবারে সহ-ডোপড ফসফরাস, 405 এনএম লেজার ব্যবহার করে, ফটোব্লিচিং, এমনকি উচ্চ তাপমাত্রা ব্যবহার করে, ফোটনের ফোটনের ডিসিমেনসিং ফোটনের অ্যানিলিং ঘটে। . তাদের মধ্যে, যদিও ফসফরাস কার্যকরভাবে দমন করা যেতে পারে, পটভূমি ক্ষতি এবং সংখ্যাসূচক ছিদ্র বৃদ্ধি করা হয়।
কোপোনেন দলের পূর্ববর্তী গবেষণায়, ফোটন গাঢ়ে দেখা গেছে যে ফোটন গ্রহণের বেগ মূলত উত্তেজনা মাইটের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে, যা আয়নের শক্তি অবস্থার বিপরীত অবস্থা (YB ইনভার্সন রেট)। তারা দেখেছে যে ফোটন গ্রহণের হার আয়নিক শক্তির বিপরীত হারের 7 গুণের সমানুপাতিক ছিল। সময়ের সাথে সাথে ফোটন ইনটিমিনেটেড ক্ষতির একটি বক্ররেখা চিত্র 3-এ চিত্র 3-এ দেওয়া হয়েছে। তথ্যটি খুব স্বজ্ঞাত যে ফোটন অন্ধকারের হার শক্তির বিপরীতে বৃদ্ধির সাথে দ্রুত বৃদ্ধি পায়।
চিত্র 4, YB আয়ন শক্তি বিপরীত হার 976 Nm এবং 920 NM পাম্প কন্ডিশনের অধীনে পাম্প পাওয়ার পরিবর্তন বক্ররেখা হিসাবে (ধরে নিন যে বিপরীত হারের ডেটা যথেষ্ট মসৃণ যখন স্ট্যান্ডার্ড ভ্যারিয়েন্স 1% এর কম হয়)
ডোপড ফাইবারে এনার্জি স্টেট রিভার্সাল রেট ফাইবারের ভর, পাম্প পাওয়ার, হালকা প্রতিক্রিয়া এবং পাম্পের আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তরঙ্গদৈর্ঘ্য দ্বারা প্রভাবিত হয়। উপযুক্ত পাম্প আলো তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্যাপকভাবে একটি বৃহৎ পরিমাণে দমন করা যেতে পারে. এনার্জি-স্টেট রিভার্সালকে মোটামুটিভাবে একটি নির্দিষ্ট পাম্পের আলো তরঙ্গদৈর্ঘ্যে একই নির্গমন ক্রস বিভাগের সাথে ফোটোনিক শোষণের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় এবং তারপরে ডোপড ফাইবারের শক্তি অবস্থা 976 nm এবং 920 nm দুটি পাম্প আলোর অবস্থার অধীনে প্রাপ্ত হয়। পাম্প পাওয়ার পরিবর্তনের সাথে বিপরীত হার পরিবর্তিত হয় (চিত্র 4)। যদিও প্রথম চিত্র 2-এ FIG 2-এ শোষণ বর্ণালী নির্দেশ করে যে 976nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোর শোষণ বৈশিষ্ট্যগুলি অন্যান্য তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে শক্তিশালী, কিন্তু 976 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো তুলনামূলকভাবে বড় হওয়ায় এটি শেষ পর্যন্ত পাম্পের আলোর চেয়ে প্রাপ্ত হয়। 920 এনএম। অবস্থার মধ্যে নিম্ন শক্তি কম। যদিও ডেটা সরাসরি 915 এনএম পাম্পের শক্তির অবস্থার বিপরীতে দেয়নি, তবুও এটি অনুমান করা সম্ভব ছিল যে 976 এনএম পাম্পের আলোর উত্সটির পূর্বের তুলনায় একটি শক্তিশালী অ্যান্টি-অপটিক্যাল সাব-প্রোফাইলিং সম্ভাবনা রয়েছে।
যদিও 976nm পাম্প পদ্ধতিতে একটি উচ্চ শোষণ হার এবং হালকা রূপান্তর দক্ষতা রয়েছে, এটি কার্যকরভাবে লাভ ফাইবারের দৈর্ঘ্য কমাতে পারে এবং ক্ষতিকারক ফোটন ক্যানাশে প্রভাব হ্রাস করতে পারে, তবে এটি ফাইবার চিকিত্সা এবং কাপলিং এর 915 এনএম পাম্প মোডের সাথে সম্পর্কিত। . প্রযুক্তিগত আরও কঠিন। অধিকন্তু, 976 এনএম পরিসরে অন্তর্ভুক্ত ফাইবারের শোষণ বর্ণালী খুব সংকীর্ণ। পাম্প উত্সের তাপমাত্রা ওঠানামার কারণে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিবর্তন লেজারের আউটপুট শক্তিকে অস্থির করে তুলতে পারে এবং এই পাম্প প্রযুক্তির লেজারের তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের খুব কঠোর প্রয়োজন রয়েছে। এই কারণে, জার্মানির আইপিজি, ইউনাইটেড স্টেটস কোহেরেন্ট-রফিন এবং ইউএস জিডব্লিউ এবং অন্যান্য নির্মাতারা বৃহৎ আকারের শিল্প লেজারে 976 এনএম পাম্প উত্স ব্যবহার করে।
পোস্টের সময়: জুলাই-27-2021