Дар давоми даҳсолаи охир, бо такмили пайвастаи манбаи насос ва сохтори лазерӣ, технологияи лазерии нахи хеле беҳтар шудааст. Дар асоси нахи оптикии doped (YDF-Laser) аст, ба таври васеъ дар саноатӣ, тадқиқоти илмӣ ва ғайра истифода бурда мешавад, зеро самаранокии табдили барқ-оптикӣ баланд, сифати чӯбро беҳтар ва устувории.
Расми 1. Сатҳи азхудкунии спектри маводи металлии гуногун
Лазерҳои нахи ягонаи режими баланд қудрати имрӯза муддати тӯлонӣ тавонистанд ба осонӣ амалӣ кардани қувваи оптикии сатҳи рақамии кВт, ки чунин лазерҳоро дар соҳаи коркарди металлӣ месозад. Дар шароити ҳамон қувваи баромади нур, аз сабаби суръати азхудкунии гуногун, лазерии нахи 1 микрон дар асоси нахи калонсолон ба таври назаррас беҳтар карда мешавад, вақте ки лазери CO2 аз 10 микрон нисбат ба маводи металлӣ самараноктар аст. Дар расми 1 суръати азхудкунии спектри масолеҳи металлии гуногун оварда шудааст, ки онро аз расм дидан мумкин аст, ки аксари маводи металлӣ оид ба хусусияти азхудкунии спектр бо зиёд шудани дарозии мавҷҳои оптикӣ тамоюли камшавиро нишон медиҳанд. Мавҷи металлӣ бешубҳа аз дарозии мавҷи баромади тақрибан 1070 нм нисбат ба дарозии мавҷи баромади лазери CO2 дар лазери CO2 дар 10,6um қавитар аст. Аз ҷумла, суръати азхудкунии оҳани металлӣ дар зери дарозии мавҷи 1070 нм назар ба шароити дарозии мавҷи 10,6um тақрибан 6 маротиба камтар аст.
Расми 2. Азхудкунии нисбии нахи алюмосиликат ва фосфосиликат (YB) дар спектри 800-1100 нм
Азбаски нахи оптикии омехта дорои хусусияти хеле қавӣ азхудкунии 976 нм ва дарозии мавҷи 915 нм мебошад, чунин лазерҳо асосан тавассути лазери нимноқилӣ (LD), ки дарозии мавҷи дар боло зикршударо паҳн мекунанд, насос карда мешаванд. Расми 2 ду нахи оптикии маъмулии допдори бо суръати нисбии аз 800 то 1100 нм спектроскопия буда, дар наздикии 915 нм ва 976 нм қуллаи ҷаббида хусусияти назаррас мавҷуд аст. Сатҳи азхудкунии мавҷҳои нури 976 нм дар нахи партовҳои алюминосиликатӣ аз мавҷи нури 915 нм тақрибан се маротиба ва суръати азхудкунии аввал дар фосфосиликат тақрибан 5 маротиба зиёдтар аст. Чунин нуқсон гуногун аст, яъне чунин лазерҳо технологияи насоси 976nm LD-ро барои ноил шудан ба самаранокии табдилдиҳии нури оптикӣ қабул мекунанд. Дар айни замон, азхудкунии баландтар инчунин маънои ба таври муассир кам кардани дарозии нахро дорад ва ба ин васила таъсири зараровари ғайрихаттиро то андозае маҳдуд мекунад.
Расми 3 Каҷи каҷи Photon Dinoff (PD) талафоти қадамҳои гуногуни энергияи YB Ion.
Дар айни замон, лазерҳои нахи зеризаминии калонҳаҷми замини нодир бояд ба мушкилоти фотодатсионӣ дучор шаванд. Ин мушкилот боиси коҳиши назарраси иқтидори баромади лазер, устуворӣ ва мӯҳлати корӣ мегардад. Торикии фотон Ин падида инчунин дар шумораи зиёди лазерҳои нахи иондоршуда гузориш дода мешавад. Одатан чунин мешуморанд, ки ин падида аз ҷониби як маркази ранг дар матритсаи шиша тавлид мешавад. Тадқиқотҳои қаблӣ роҳҳои зиёде барои ҳалли ин дакти фотонро пешниҳод карданд, аз ҷумла фосфори муштарак дар нах, бо истифода аз лазери 405 нм, фотосафедкунӣ, ҳатто бо истифода аз ҳарорати баланд, таҷдиди фотон десименсияи фотон ба амал меояд. . Дар байни онҳо, гарчанде ки фосфорро ба таври муассир пахш кардан мумкин аст, талафоти замина ва диафрагмаи ададӣ зиёд мешавад.
Тадқиқотҳои қаблии дастаи Копонен дар фотон тиратар нишон доданд, ки суръати қабули фотон асосан аз консентратсияи фулусҳои ҳаяҷонбахш вобаста аст, ки ин баръакси ҳолати энергетикии ион аст (Меъёри инверсионии YB). Онҳо дарёфтанд, ки суръати қабули фотонҳо ба суръати баръакси энергияи ионӣ мутаносиб 7 маротиба аст. Дар расми 3 хатти талафоти интиминатсияшудаи фотон бо мурури замон дар расми 3 оварда шудааст. Маълумот хеле беихтиёрона аст, ки суръати торикии фотон бо афзоиши баргардонидани энергия якбора меафзояд.
Расми 4, Меъёри баръакси энергияи YB Ion ҳамчун каҷи тағирёбии қувваи насос зери 976 Нм ва 920 НМ ҳолати насос (Фарз кунед, ки маълумоти суръати баргардониш ба қадри кофӣ ҳамвор аст, вақте ки фарқияти стандартӣ камтар аз 1%) аст
Сатҳи баръакси ҳолати энергетикӣ дар нахи допинг аз массаи нах, қувваи насос, бозгашти рӯшноӣ ва дарозии мавҷи дарозии нури насос таъсир мерасонад. Дарозии мавҷи нури насоси мувофиқро ба таври васеъ ба таври васеъ пахш кардан мумкин аст. Бозгашти ҳолати энергетикӣ тақрибан ҳамчун таносуби азхудкунии фотоникӣ бо як убури партовҳо дар дарозии муайяни нури насос муайян карда мешавад ва он гоҳ ҳолати энергетикии нахи допшуда дар ду шароити нури насоси 976 нм ва 920 нм ба даст оварда мешавад. Суръати бозгашт бо тағирёбии қувваи насос фарқ мекунад (расми 4). Гарчанде ки спектри азхудкунӣ дар расми 2 дар расми аввал 2 нишон медиҳад, ки хусусиятҳои азхудкунии нури дарозии мавҷи 976 нм нисбат ба дигар дарозии мавҷ ба таври назаррас қавитар аст, аммо азбаски нури дарозии мавҷи 976 нм нисбатан калон аст, он дар ниҳоят тавассути нури насосӣ нисбат ба нур ба даст оварда мешавад. 920 нм. Энергияи пасттар дар вазъият камтар аст. Гарчанде ки маълумот тағирёбии ҳолати энергетикии насоси 915 нмро мустақиман надодааст, аммо ба ҳар ҳол метавон тахмин кард, ки манбаи нури насоси 976 нм потенсиали қавитари зерпрофили зидди оптикӣ нисбат ба пешина дорад.
Гарчанде ки усули насоси 976nm дорои суръати азхудкунии баландтар ва самаранокии табдилдиҳии нур аст, он метавонад дарозии нахи фоидаро ба таври муассир коҳиш диҳад ва таъсири зараровари канаши фотонро коҳиш додан мумкин аст, аммо он нисбат ба режими насоси 915 нм дар коркарди нах ва пайвастшавӣ . Техникӣ мушкилтар аст. Ғайр аз он, спектри азхудкунии нахи дохилшуда дар диапазони 976 нм хеле танг аст. Тағйирёбии дарозии мавҷ, ки аз тағирёбии ҳарорати манбаи насос ба вуҷуд омадааст, метавонад қудрати баромади лазерро ба ноустувор орад ва ин технологияи насос талаботи хеле қатъии системаи идоракунии гармии лазерро дорад. Аз ин сабаб, танҳо чанд истеҳсолкунандагони лазерӣ ба монанди IPG-и Олмон, Иёлоти Муттаҳидаи Амрико Coherent-Rofin ва GW ИМА ва дигар истеҳсолкунандагон манбаи насоси 976 нмро дар лазерҳои бузурги саноатӣ истифода мебаранд.
Вақти фиристодан: июл-27-2021