Anns an deichead mu dheireadh, le leasachadh leantainneach air stòr pumpa agus structar laser, tha teicneòlas laser fiber air a thighinn air adhart gu mòr. Stèidhichte air an fiber optigeach doped (YDF-Laser) air a chleachdadh gu farsaing ann an gnìomhachas, sgrùdadh saidheansail, msaa air sgàth èifeachdas tionndaidh dealain-optigeach àrd, càileachd beam nas fheàrr agus seasmhachd.
Fig1. Ìre sùghaidh speactram de dhiofar stuthan meatailt
Tha lasers fiber aon-mhodh àrd-chumhachd an-diugh air a bhith comasach air toradh cumhachd optigeach ìre KW ìre didseatach a chuir an gnìomh gu furasta, a tha a ’dèanamh lasers mar sin ann an raon giollachd meatailt. Fo na h-aon chumhachan cumhachd toraidh aotrom, mar thoradh air an ìre in-ghabhail eadar-dhealaichte, tha an laser fiber 1 micron stèidhichte air an fiber inbheach air a leasachadh gu mòr nuair a tha an laser CO2 de 10 micron nas èifeachdaiche na an stuth meatailt. Tha Fig 1 a ’toirt ìre sùghaidh speactram diofar stuthan meatailt, a chithear bhon fhigear gu bheil a’ mhòr-chuid den stuth meatailt air feartan neo-làthaireachd an speactram a ’nochdadh buailteach a bhith a’ lùghdachadh mar a bhios an tonn-sùla optigeach ag àrdachadh. Tha e follaiseach gu bheil an stuth meatailt nas làidire na tonn-tonn toraidh timcheall air 1070 nm an coimeas ri tonn-tonn toraidh an laser CO2 aig laser CO2 aig 10.6um. Gu sònraichte, tha ìre in-ghabhail an iarainn meatailt fo tonn-tonn 1070 nm faisg air 6 uair nas ìsle na suidheachaidhean tonn-tonn 10.6um.
Fig 2. Glacadh reusanta de fiber aluminosilicate agus phosphosilicate (YB) air speactram 800-1100 nm
Leis gu bheil feart in-ghabhail làidir aig an fiber optigeach measgaichte de tonn-tonn 976 nm agus 915 nm, tha lasers mar sin air am pumpadh sa mhòr-chuid le laser semiconductor (LD) a bhios a ’sgaoileadh an tonn-tonn gu h-àrd. Tha Fig 2 na dhà fhiodh optigeach doped àbhaisteach gu ìrean in-ghabhail coimeasach de speactroscopaidh 800 gu 1100 nm, agus tha stùc ionsúidh feart cudromach faisg air 915 nm agus 976 nm. Tha an ìre in-ghabhail de tonnan solais 976nm anns an t-snàithleach dumpadh aluminosilicate faisg air trì uiread an tonn solais 915 nm, agus tha an ìre in-ghabhail den chiad fhear anns an fosphosilicate faisg air 5 uiread an fheadhainn mu dheireadh. Tha an leithid de ana-cothrom eadar-dhealaichte, a ’ciallachadh gu bheil lasers mar sin a’ gabhail ri teicneòlas pumpa 976nm LD gus èifeachdas tionndaidh solais-optigeach nas àirde a choileanadh. Aig an aon àm, tha in-ghabhail nas àirde cuideachd a ’ciallachadh lùghdachadh gu h-èifeachdach air fad an t-snàithle, agus mar sin a’ cuingealachadh buaidhean cronail neo-cheangailte gu ìre.
Fig.3 Curve de Photon Dinoff (PD) Call diofar cheumannan lùth Ion YB.
Aig an àm seo, feumaidh lasers fiber tearc talmhainn mòr-ghnìomhach aghaidh a thoirt air duilgheadasan photodational. Tha an duilgheadas seo ag adhbhrachadh lùghdachadh mòr ann an cumhachd toraidh an laser, seasmhachd agus beatha obrach. Dorchadas Photon Thathas cuideachd ag aithris air an fhìnealtas ann an àireamh mhòr de leusairean fiber ion-doped. Thathas den bheachd sa chumantas gu bheil an t-iongantas seo air adhbhrachadh le ionad dath air a thoirt a-mach anns a ’ghlainne glainne. Tha sgrùdaidhean roimhe air moladh a dhèanamh air mòran de dhòighean a dh ’fhaodadh a bhith a’ fuasgladh an dacte photon seo, a ’toirt a-steach fosfar co-doped anns an t-snàithleach, a’ cleachdadh laser 405 nm, photobleaching, eadhon a ’cleachdadh teothachd àrd, bidh annealing de photon a’ crìonadh de photon. . Nam measg, ged a dh ’fhaodar an fosfar a chumail fodha gu h-èifeachdach, tha an call cùil agus fosgladh àireamhach air a mheudachadh.
Sheall sgrùdaidhean roimhe de sgioba Koponen, air foton nas dorcha gu bheil astar in-ghabhail photon gu mòr an urra ri dùmhlachd mites excitation, is e sin tionndadh lùths na h-ian (Ìre Inversion YB). Fhuair iad a-mach gun robh ìrean in-ghabhail photon co-roinneil ri 7 tursan anns an ìre tilleadh lùth ionic. Tha lùb de chall call foton thar ùine ann am Fig 3 ann am Fig 3 air a thoirt seachad ann am Fig 3. Tha an dàta glè ghoireasach gu bheil an ìre dòrainneach de photon a ’meudachadh gu h-obann le àrdachadh tionndadh lùth.
Fig 4, Ìre Reverse Reverse Reverse Reate Mar an lùb atharrachadh cumhachd pumpa fo 976 Nm agus 920 suidheachadh Pump NM (Gabh ris gu bheil an dàta reata ais-thionndaidh rèidh gu leòr nuair a tha an caochlaideachd àbhaisteach nas lugha na 1%)
Tha buaidh aig tomad an t-snàithle, cumhachd a ’phumpa, fios air ais an t-solais, agus tonn-tonn tonn-solais a’ phumpa air ìre ath-thionndaidh na stàite lùth anns an t-snàithleach dop. Faodar tonn-solais pumpa iomchaidh a chuir sìos gu ìre mhòr. Tha an tionndadh lùth-stàite air a mhìneachadh gu ìre mhòr mar cho-mheas de neo-làthaireachd photonic leis an aon chrois-earrann sgaoilidh aig tonn-solais solais pumpa sònraichte, agus an uairsin gheibhear staid lùth an t-snàithleach dopichte fo dhà chumha solais pumpaidh 976 nm agus 920 nm. Tha an ìre tilleadh ag atharrachadh le atharrachadh cumhachd a ’phumpa (Fig 4). Ged a tha an speactram ionsachaidh anns an FIG 2 anns a ’chiad FiG 2 a’ nochdadh gu bheil na feartan às-làthaireachd de sholas tonn-tonn 976nm gu math nas làidire na tonnan tonn eile, ach leis gu bheil solas tonn-tonn 976 nm an ìre mhath mòr, gheibhear e mu dheireadh le solas pumpa na ann an 920 nm. Tha an lùth as ìsle san t-suidheachadh nas ìsle. Ged nach tug an dàta gu dìreach tionndadh stàite lùth pumpa 915 nm, bha e fhathast comasach dèanamh a-mach gu bheil comas fo-phròifil anti-optigeach nas làidire aig stòr solais pumpa 976nm na bha roimhe.
Ged a tha ìre in-ghabhail nas àirde agus èifeachdas tionndadh solais aig an dòigh pumpa 976nm, faodaidh e fad an fiber buannachd a lughdachadh gu h-èifeachdach, agus faodar buaidh cronail canache photon a lughdachadh, ach tha e càirdeach don mhodh pumpa 915 nm air làimhseachadh fiber agus ceangal. . Tha teicnigeach nas duilghe. A bharrachd air an sin, tha an speactram ionsachaidh den fiber a-steach anns an raon 976 nm ro chumhang. Faodaidh an atharrachadh tonn-tonn air adhbhrachadh le atharrachadh teòthachd an stòr pumpa adhbhrachadh gu bheil cumhachd toradh laser neo-sheasmhach, agus tha riatanas gu math teann aig an teicneòlas pumpa seo air siostam riaghlaidh teirmeach an laser. Air sgàth seo, chan eil ach beagan de luchd-saothrachaidh laser coltach ri IPG na Gearmailt, Co-Rofin na Stàitean Aonaichte, agus na SA GW agus luchd-saothrachaidh eile a ’cleachdadh stòr pumpa 976 nm ann an lasers gnìomhachais air sgèile mhòr.
Ùine puist: Jul-27-2021