గత దశాబ్దంలో, పంప్ మూలం మరియు లేజర్ నిర్మాణం యొక్క నిరంతర అభివృద్ధితో, ఫైబర్ లేజర్ సాంకేతికత బాగా మెరుగుపడింది. అధిక విద్యుత్-ఆప్టికల్ మార్పిడి సామర్థ్యం, మెరుగైన బీమ్ నాణ్యత మరియు స్థిరత్వం కారణంగా డోప్డ్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ (YDF-లేజర్) పారిశ్రామిక, శాస్త్రీయ పరిశోధన మొదలైన వాటిలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
చిత్రం 1. వివిధ లోహ పదార్థాల స్పెక్ట్రల్ శోషణ రేటు
నేటి హై-పవర్ సింగిల్-మోడ్ ఫైబర్ లేజర్లు చాలా కాలంగా డిజిటల్ KW-స్థాయి ఆప్టికల్ పవర్ అవుట్పుట్ను సులభంగా అమలు చేయగలవు, ఇది మెటల్ ప్రాసెసింగ్ రంగంలో అలాంటి లేజర్లను చేస్తుంది. అదే లైట్ అవుట్పుట్ పవర్ పరిస్థితులలో, వివిధ శోషణ రేటు కారణంగా, 10 మైక్రాన్ల CO2 లేజర్ మెటల్ మెటీరియల్ కంటే మరింత సమర్థవంతంగా ఉన్నప్పుడు అడల్ట్ ఫైబర్పై ఆధారపడిన 1 మైక్రాన్ ఫైబర్ లేజర్ గణనీయంగా మెరుగుపడుతుంది. అంజీర్ 1 వివిధ లోహ పదార్థాల స్పెక్ట్రల్ శోషణ రేటును ఇస్తుంది, స్పెక్ట్రమ్ యొక్క శోషణ లక్షణాలపై ఉన్న చాలా లోహ పదార్థం ఆప్టికల్ తరంగదైర్ఘ్యం పెరిగేకొద్దీ తగ్గే ధోరణిని ప్రదర్శిస్తుందని బొమ్మ నుండి చూడవచ్చు. 10.6um వద్ద CO2 లేజర్ వద్ద CO2 లేజర్ యొక్క అవుట్పుట్ తరంగదైర్ఘ్యానికి సంబంధించి దాదాపు 1070 nm అవుట్పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం కంటే మెటల్ పదార్థం స్పష్టంగా బలంగా ఉంటుంది. ప్రత్యేకించి, 1070 nm తరంగదైర్ఘ్యం కంటే తక్కువ మెటల్ ఇనుము యొక్క శోషణ రేటు 10.6um తరంగదైర్ఘ్యం పరిస్థితుల కంటే దాదాపు 6 రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది.
అత్తి 2. 800-1100 nm స్పెక్ట్రంపై అల్యూమినోసిలికేట్ మరియు ఫాస్ఫోసిలికేట్ (YB) ఫైబర్ యొక్క సాపేక్ష శోషణ
బ్లెండెడ్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ 976 nm మరియు 915 nm తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క చాలా బలమైన శోషణ లక్షణాన్ని కలిగి ఉన్నందున, అటువంటి లేజర్లు ప్రధానంగా పై తరంగదైర్ఘ్యాన్ని విడుదల చేసే సెమీకండక్టర్ లేజర్ (LD) ద్వారా పంప్ చేయబడతాయి. Fig 2 అనేది 800 నుండి 1100 nm స్పెక్ట్రోస్కోపీ యొక్క సాపేక్ష శోషణ రేటుకు రెండు విలక్షణమైన డోప్డ్ ఆప్టికల్ ఫైబర్లు, మరియు 915 nm మరియు 976 nm సమీపంలో ఒక ముఖ్యమైన ఫీచర్ శోషణ శిఖరం ఉంది. అల్యూమినోసిలికేట్ డంపింగ్ ఫైబర్లోని 976nm కాంతి తరంగాల శోషణ రేటు 915 nm యొక్క కాంతి తరంగాల కంటే దాదాపు మూడు రెట్లు ఉంటుంది మరియు ఫాస్ఫోసిలికేట్లో మునుపటి శోషణ రేటు దాదాపు 5 రెట్లు ఎక్కువ. అటువంటి ప్రతికూలత భిన్నంగా ఉంటుంది, అంటే అటువంటి లేజర్లు అధిక కాంతి-ఆప్టికల్ మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి 976nm LD పంప్ సాంకేతికతను అవలంబిస్తాయి. అదే సమయంలో, అధిక శోషణ అంటే ఫైబర్ యొక్క పొడవును సమర్థవంతంగా తగ్గించడం, తద్వారా హానికరమైన నాన్ లీనియర్ ప్రభావాలను కొంత మేరకు పరిమితం చేయడం.
Fig.3 ఫోటాన్ డైనోఫ్ యొక్క కర్వ్ (PD) వివిధ YB అయాన్ శక్తి దశల నష్టం.
ప్రస్తుతం, పెద్ద-నటన అరుదైన ఎర్త్ డోప్డ్ ఫైబర్ లేజర్లు ఫోటోడేషనల్ సమస్యలను ఎదుర్కోవలసి ఉంటుంది. ఈ సమస్య లేజర్ యొక్క అవుట్పుట్ శక్తి, స్థిరత్వం మరియు పని జీవితంలో గణనీయమైన తగ్గుదలకు కారణమవుతుంది. ఫోటాన్ డార్క్నెస్ పెద్ద సంఖ్యలో అయాన్-డోప్డ్ ఫైబర్ లేజర్లలో కూడా ఈ దృగ్విషయం నివేదించబడింది. గ్లాస్ మ్యాట్రిక్స్లో ఉత్పత్తి చేయబడిన రంగు-కేంద్రం వల్ల ఈ దృగ్విషయం సంభవిస్తుందని సాధారణంగా పరిగణించబడుతుంది. మునుపటి అధ్యయనాలు ఈ ఫోటాన్ డాక్టేను పరిష్కరించడానికి చాలా సాధ్యమైన మార్గాలను ప్రతిపాదించాయి, ఫైబర్లోని సహ-డోప్డ్ ఫాస్ఫరస్తో సహా, 405 nm లేజర్ ఉపయోగించి, ఫోటోబ్లీచింగ్, అధిక ఉష్ణోగ్రతను ఉపయోగించి కూడా, ఫోటాన్ యొక్క ఫోటాన్ డెసిమెన్సింగ్ యొక్క ఎనియలింగ్ జరుగుతుంది. . వాటిలో, భాస్వరం సమర్థవంతంగా అణచివేయబడినప్పటికీ, నేపథ్య నష్టం మరియు సంఖ్యా ఎపర్చరు పెరుగుతుంది.
ఫోటాన్ ముదురుపై కోపోనెన్ బృందం యొక్క మునుపటి అధ్యయనాలు ఫోటాన్ తీసుకోవడం వేగం ఎక్కువగా ఉత్తేజిత పురుగుల ఏకాగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుందని చూపించింది, ఇది అయాన్ (YB ఇన్వర్షన్ రేట్) యొక్క శక్తి స్థితి రివర్సల్. అయానిక్ ఎనర్జీ రివర్సల్ రేట్లో ఫోటాన్ తీసుకోవడం రేట్లు 7 రెట్లు అనులోమానుపాతంలో ఉన్నాయని వారు కనుగొన్నారు. అంజీర్ 3లోని అంజీర్ 3లో కాలక్రమేణా ఫోటాన్ ప్రేరేపిత నష్టాల వక్రరేఖ అంజీర్ 3లో ఇవ్వబడింది. ఎనర్జీ రివర్సల్ పెరుగుదలతో ఫోటాన్ డార్కింగ్ రేట్ బాగా పెరుగుతుందని డేటా చాలా స్పష్టంగా ఉంది.
ఫిగ్ 4, YB అయాన్ ఎనర్జీ రివర్స్ రేట్ 976 Nm మరియు 920 NM పంప్ కండిషన్ కింద పంప్ పవర్ మార్పు కర్వ్గా ఉంటుంది (ప్రామాణిక వైవిధ్యం 1% కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు రివర్సల్ రేట్ డేటా తగినంత మృదువైనదని భావించండి)
డోప్డ్ ఫైబర్లోని ఎనర్జీ స్టేట్ రివర్సల్ రేటు ఫైబర్ యొక్క ద్రవ్యరాశి, పంప్ పవర్, లైట్ ఫీడ్బ్యాక్ మరియు పంప్ లైట్ వేవ్ లెంగ్త్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. తగిన పంపు కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం చాలా వరకు అణచివేయబడుతుంది. ఎనర్జీ-స్టేట్ రివర్సల్ అనేది ఒక నిర్దిష్ట పంపు కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద అదే ఉద్గార క్రాస్ సెక్షన్తో ఫోటోనిక్ శోషణ యొక్క నిష్పత్తిగా నిర్వచించబడింది, ఆపై డోప్డ్ ఫైబర్ యొక్క శక్తి స్థితి 976 nm మరియు 920 nm రెండు పంప్ లైట్ పరిస్థితులలో పొందబడుతుంది. పంప్ పవర్ మార్పుతో రివర్సల్ రేటు మారుతుంది (Fig. 4). మొదటి Fig 2లోని FIG 2లోని శోషణ స్పెక్ట్రం 976nm తరంగదైర్ఘ్యం కాంతి యొక్క శోషణ లక్షణాలు ఇతర తరంగదైర్ఘ్యాల కంటే గణనీయంగా బలంగా ఉన్నాయని సూచిస్తున్నప్పటికీ, 976 nm తరంగదైర్ఘ్యం కాంతి సాపేక్షంగా పెద్దది అయినందున, ఇది చివరకు పంప్ లైట్ ద్వారా పొందబడుతుంది 920 ఎన్ఎమ్. పరిస్థితిలో తక్కువ శక్తి తక్కువగా ఉంటుంది. డేటా నేరుగా 915 nm పంప్ యొక్క ఎనర్జీ స్టేట్ రివర్సల్ను అందించనప్పటికీ, 976nm పంప్ లైట్ సోర్స్ మునుపటి కంటే బలమైన యాంటీ-ఆప్టికల్ సబ్-ప్రొఫైలింగ్ సంభావ్యతను కలిగి ఉందని ఊహించడం ఇప్పటికీ సాధ్యమే.
976nm పంప్ పద్ధతి అధిక శోషణ రేటు మరియు కాంతి మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నప్పటికీ, ఇది గెయిన్ ఫైబర్ యొక్క పొడవును సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తుంది మరియు హానికరమైన ఫోటాన్ కానాచే ప్రభావాన్ని తగ్గించవచ్చు, అయితే ఫైబర్ చికిత్స మరియు కలపడంపై 915 nm పంప్ మోడ్కు సంబంధించి ఇది సాపేక్షంగా ఉంటుంది. . సాంకేతికత మరింత కష్టం. అంతేకాకుండా, 976 nm పరిధిలో విలీనం చేయబడిన ఫైబర్ యొక్క శోషణ స్పెక్ట్రం చాలా ఇరుకైనది. పంప్ మూలం యొక్క ఉష్ణోగ్రత హెచ్చుతగ్గుల వల్ల ఏర్పడే తరంగదైర్ఘ్యం మార్పు లేజర్ అవుట్పుట్ శక్తిని అస్థిరంగా మారుస్తుంది మరియు ఈ పంపు సాంకేతికత లేజర్ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్ యొక్క చాలా కఠినమైన అవసరాన్ని కలిగి ఉంటుంది. దీని కారణంగా, జర్మనీ యొక్క IPG, యునైటెడ్ స్టేట్స్ కోహెరెంట్-రోఫిన్ వంటి కొన్ని లేజర్ తయారీదారులు మాత్రమే ఉన్నారు మరియు US GW మరియు ఇతర తయారీదారులు పెద్ద-స్థాయి పారిశ్రామిక లేజర్లలో 976 nm పంప్ సోర్స్ను ఉపయోగిస్తున్నారు.
పోస్ట్ సమయం: జూలై-27-2021