ໃນໄລຍະທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ດ້ວຍການປັບປຸງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງແຫຼ່ງປັ໊ມແລະໂຄງສ້າງເລເຊີ, ເຕັກໂນໂລຢີເລເຊີເສັ້ນໄຍໄດ້ປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ອີງໃສ່ເສັ້ນໄຍ optical doped (YDF-Laser) ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາ, ການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ, ແລະອື່ນໆເນື່ອງຈາກວ່າປະສິດທິພາບການແປງໄຟຟ້າ optical ສູງ, ຄຸນນະພາບ beam ທີ່ດີກວ່າແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງ.
ຮູບ1. ອັດຕາການດູດຊຶມ Spectral ຂອງວັດສະດຸໂລຫະທີ່ແຕກຕ່າງກັນ
ເລເຊີເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວທີ່ມີພະລັງງານສູງໃນທຸກວັນນີ້ສາມາດປະຕິບັດໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍຂອງການຜະລິດພະລັງງານ optical ລະດັບ KW ດິຈິຕອນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເລເຊີດັ່ງກ່າວຢູ່ໃນຂະແຫນງການປຸງແຕ່ງໂລຫະ. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂພະລັງງານຂອງແສງສະຫວ່າງດຽວກັນ, ເນື່ອງຈາກອັດຕາການດູດຊຶມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເລເຊີເສັ້ນໄຍ 1 micron ໂດຍອີງໃສ່ເສັ້ນໄຍຜູ້ໃຫຍ່ໄດ້ຖືກປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອ laser CO2 ຂອງ 10 microns ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກ່ວາວັດສະດຸໂລຫະ. Fig 1 ໃຫ້ອັດຕາການດູດຊຶມ spectral ຂອງວັດສະດຸໂລຫະທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກຕົວເລກທີ່ວັດສະດຸໂລຫະສ່ວນໃຫຍ່ກ່ຽວກັບຄຸນລັກສະນະການດູດຊຶມຂອງ spectrum ສະແດງໃຫ້ເຫັນແນວໂນ້ມທີ່ຈະຫຼຸດລົງຍ້ອນວ່າຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ optical ເພີ່ມຂຶ້ນ. ວັດສະດຸໂລຫະແມ່ນແນ່ນອນທີ່ເຂັ້ມແຂງກ່ວາຄວາມຍາວຄື່ນຜົນຜະລິດຂອງປະມານ 1070 nm ທຽບກັບ wavelength ຜົນຜະລິດຂອງ laser CO2 ຢູ່ laser CO2 ຢູ່ 10.6um. ໂດຍສະເພາະ, ອັດຕາການດູດຊຶມຂອງເຫລໍກໂລຫະພາຍໃຕ້ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ 1070 nm ແມ່ນເກືອບ 6 ເທົ່າຕ່ໍາກວ່າເງື່ອນໄຂຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ 10.6um.
Fig 2. ການດູດຊຶມທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຂອງເສັ້ນໄຍ aluminosilicate ແລະ phosphosilicate (YB) ໃນ 800-1100 nm spectrum
ເນື່ອງຈາກວ່າເສັ້ນໄຍ optical ປະສົມມີລັກສະນະການດູດຊຶມທີ່ເຂັ້ມແຂງຫຼາຍຂອງ 976 nm ແລະ 915 nm wavelength, lasers ດັ່ງກ່າວສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ pumped ໂດຍ semiconductor laser (LD) ທີ່ emits wavelength ຂ້າງເທິງ. Fig 2 ແມ່ນສອງເສັ້ນໃຍ optical doped ປົກກະຕິກັບອັດຕາການດູດຊຶມຂອງ 800 ຫາ 1100 nm spectroscopy, ແລະມີຄຸນສົມບັດທີ່ສໍາຄັນຂອງການດູດຊຶມສູງສຸດຢູ່ໃກ້ກັບ 915 nm ແລະ 976 nm. ອັດຕາການດູດຊຶມຂອງຄື້ນແສງ 976nm ໃນເສັ້ນໄຍ dumping aluminosilicate ແມ່ນເກືອບສາມເທົ່າຂອງຄື້ນແສງສະຫວ່າງຂອງ 915 nm, ແລະອັດຕາການດູດຊຶມຂອງອະດີດໃນ phosphosilicate ແມ່ນເກືອບ 5 ເທົ່າຂອງສຸດທ້າຍ. ຂໍ້ເສຍດັ່ງກ່າວແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ lasers ດັ່ງກ່າວຮັບຮອງເອົາເຕັກໂນໂລຊີ 976nm LD pump ເພື່ອບັນລຸປະສິດທິພາບການແປງແສງສະຫວ່າງ optical ສູງຂຶ້ນ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ການດູດຊຶມທີ່ສູງຂຶ້ນຍັງຫມາຍຄວາມວ່າປະສິດທິຜົນຫຼຸດລົງຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນໄຍ, ດັ່ງນັ້ນການຈໍາກັດຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນທີ່ເປັນອັນຕະລາຍໃນລະດັບໃດຫນຶ່ງ.
Fig.3 Curve ຂອງ Photon Dinoff (PD) ການສູນເສຍຂັ້ນຕອນພະລັງງານ YB Ion ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ໃນປັດຈຸບັນ, ເລເຊີເສັ້ນໄຍ doped ທີ່ຫາຍາກໃນແຜ່ນດິນໂລກຂະຫນາດໃຫຍ່, ຈໍາເປັນຕ້ອງປະເຊີນກັບບັນຫາ photodational. ບັນຫານີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນພະລັງງານຜົນຜະລິດຂອງເລເຊີ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຊີວິດການເຮັດວຽກ. Photon Darkness ປະກົດການຍັງໄດ້ຖືກລາຍງານຢູ່ໃນຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍ ion-doped. ມັນໄດ້ຖືກພິຈາລະນາໂດຍທົ່ວໄປວ່າປະກົດການນີ້ແມ່ນເກີດມາຈາກສູນສີທີ່ຜະລິດຢູ່ໃນມາຕຣິກເບື້ອງແກ້ວ. ການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາໄດ້ສະເຫນີວິທີການທີ່ເປັນໄປໄດ້ຫຼາຍທີ່ຈະແກ້ໄຂ photon dacte ນີ້, ລວມທັງການຮ່ວມ doped phosphorus ໃນເສັ້ນໄຍ, ການນໍາໃຊ້ laser 405 nm, photobleaching, ເຖິງແມ່ນວ່າການນໍາໃຊ້ອຸນຫະພູມສູງ, annealing ຂອງ decimensing photon ຂອງ photon ເກີດຂຶ້ນ. . ໃນບັນດາພວກມັນ, ເຖິງແມ່ນວ່າ phosphorus ສາມາດໄດ້ຮັບການສະກັດກັ້ນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ການສູນເສຍພື້ນຫລັງແລະຮູຮັບແສງຕົວເລກແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ.
ການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາຂອງທີມງານ Koponen, ໃນ photon darker ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມໄວການໄດ້ຮັບ photon ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງແມງ excitation, ຊຶ່ງເປັນການປີ້ນກັບສະຖານະພະລັງງານຂອງ ion (YB Inversion Rate). ພວກເຂົາເຈົ້າພົບວ່າອັດຕາການໄດ້ຮັບ photon ແມ່ນອັດຕາສ່ວນກັບ 7 ເທົ່າຂອງອັດຕາການປີ້ນກັບພະລັງງານ ionic. A curve of photon intiminated losses over time in Fig 3 in Fig 3 is given in Fig 3. ຂໍ້ມູນແມ່ນ intuitive ຫຼາຍທີ່ອັດຕາການເຮັດໃຫ້ photon darking ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວໂດຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການປີ້ນກັບພະລັງງານ.
Fig 4, YB Ion Energy Reverse Rate As the Pump Power Change Curve under 976 Nm and 920 NM Pump Condition (ສົມມຸດວ່າຂໍ້ມູນອັດຕາການປີ້ນກັບແມ່ນກ້ຽງພຽງພໍເມື່ອຄວາມແຕກຕ່າງກັນມາດຕະຖານຫນ້ອຍກວ່າ 1%)
ອັດຕາການປີ້ນກັບສະຖານະພະລັງງານໃນເສັ້ນໄຍ doped ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກມະຫາຊົນຂອງເສັ້ນໄຍ, ພະລັງງານຂອງປັ໊ມ, ຄວາມຄິດເຫັນຂອງແສງສະຫວ່າງ, ແລະຄວາມຍາວຂອງຄວາມຍາວຂອງແສງສະຫວ່າງ pump. ຄວາມຍາວຂອງແສງສະຫວ່າງປັ໊ມທີ່ເຫມາະສົມສາມາດໄດ້ຮັບການສະກັດກັ້ນໃນຂອບເຂດຂະຫນາດໃຫຍ່. ການປີ້ນກັບລັດພະລັງງານແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍປະມານເປັນອັດຕາສ່ວນຂອງການດູດຊຶມ photonic ກັບພາກສ່ວນຂ້າມການປ່ອຍອາຍພິດດຽວກັນຢູ່ທີ່ຄວາມຍາວຂອງແສງສະຫວ່າງ pump ທີ່ແນ່ນອນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນສະຖານະພະລັງງານຂອງເສັ້ນໄຍ doped ແມ່ນໄດ້ຮັບພາຍໃຕ້ສອງສະພາບແສງສະຫວ່າງ pump ຂອງ 976 nm ແລະ 920 nm. ອັດຕາການປີ້ນກັບແມ່ນແຕກຕ່າງກັນກັບການປ່ຽນແປງພະລັງງານຂອງປັ໊ມ (ຮູບ 4). ເຖິງແມ່ນວ່າ spectrum ການດູດຊຶມໃນ FIG 2 ໃນ FiG 2 ທໍາອິດຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຄຸນລັກສະນະການດູດຊຶມຂອງແສງຄວາມຍາວຄື້ນ 976nm ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຫຼາຍກ່ວາຄວາມຍາວຄື່ນອື່ນໆ, ແຕ່ເນື່ອງຈາກວ່າແສງສະຫວ່າງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ 976 nm ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່, ໃນທີ່ສຸດມັນໄດ້ຮັບໂດຍແສງສະຫວ່າງ pump ກ່ວາໃນ. 920 nm. ພະລັງງານຕ່ໍາໃນສະພາບແມ່ນຕ່ໍາ. ເຖິງແມ່ນວ່າຂໍ້ມູນບໍ່ໄດ້ໃຫ້ໂດຍກົງກັບລັດພະລັງງານ reversal ຂອງປັ໊ມ 915 nm, ມັນຍັງສາມາດຄາດເດົາໄດ້ວ່າແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງຂອງປັ໊ມ 976nm ມີທ່າແຮງຕ້ານ optical sub-profiling ທີ່ເຂັ້ມແຂງກວ່າອະດີດ.
ເຖິງແມ່ນວ່າວິທີການປັ໊ມ 976nm ມີອັດຕາການດູດຊຶມທີ່ສູງຂຶ້ນແລະປະສິດທິພາບການປ່ຽນແສງສະຫວ່າງ, ມັນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນໄຍຮັບໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ແລະຜົນກະທົບຂອງ photon canache ທີ່ເປັນອັນຕະລາຍສາມາດຫຼຸດລົງ, ແຕ່ມັນພົວພັນກັບໂຫມດປັ໊ມ 915 nm ໃນການປິ່ນປົວເສັ້ນໄຍແລະການເຊື່ອມ. . ດ້ານວິຊາການແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຂອບເຂດການດູດຊຶມຂອງເສັ້ນໄຍທີ່ລວມຢູ່ໃນຂອບເຂດ 976 nm ແມ່ນແຄບເກີນໄປ. ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຍາວຄື່ນທີ່ເກີດມາຈາກການເຫນັງຕີງຂອງອຸນຫະພູມຂອງແຫຼ່ງປັ໊ມສາມາດເຮັດໃຫ້ພະລັງງານຜົນຜະລິດເລເຊີບໍ່ຄົງທີ່, ແລະເທກໂນໂລຍີປັ໊ມນີ້ມີຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດຂອງລະບົບການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນຂອງເລເຊີ. ເນື່ອງຈາກວ່ານີ້, ຜູ້ຜະລິດເລເຊີພຽງແຕ່ຈໍານວນຫນ້ອຍແມ່ນຄ້າຍຄື IPG ຂອງເຢຍລະມັນ, ສະຫະລັດ Coherent-Rofin, ແລະ US GW ແລະຜູ້ຜະລິດອື່ນໆໃຊ້ແຫຼ່ງປັ໊ມ 976 nm ໃນເລເຊີອຸດສາຫະກໍາຂະຫນາດໃຫຍ່.
ເວລາປະກາດ: 27-07-2021