پاور اور برائٹنس ٹو وہیل ڈرائیو مستقبل میں فائبر لیزر کی ترقی کی وضاحت کرتی ہے۔

لیزر کی چار اہم خصوصیات ہیں، یعنی اعلی چمک، اچھی سمت، اچھی یک رنگی، اور اعلی ہم آہنگی۔یہ خصوصیات ایک دوسرے سے متعلق ہیں، لیزر کو مختلف منظرناموں کے لیے موزوں بناتے ہیں۔

لیزر کی اعلی چمک ایک اہم خصوصیت ہے جو عام روشنی کے ذرائع سے مختلف ہے، اور طاقت اور چمک میں اضافہ بھی لیزر کی ترقی کے لئے ایک ابدی موضوع ہے۔اعلی چمک کیا ہے، تکنیکی زبان میں بیان کیا گیا ہے کہ 1 کے قریب انڈیکس M2 ہے جو بیم کے معیار کو بیان کرتا ہے۔

حالیہ برسوں میں، ٹیکنالوجی کی بہتری کے ساتھ، گھریلو فائبر لیزر آہستہ آہستہ بجلی کی حد سے، 12KW سے 20KW تک ٹوٹ گئے ہیں۔اس وقت، 30KW کی طاقت کے ساتھ سب سے زیادہ فائبر لیزر مارکیٹ میں لانچ کیا گیا ہے، اور اگلا مرحلہ 50KW ہے۔ہر کوئی توجہ دیتا ہے اور مقابلہ کرتا ہے کہ کس کی لیزر آؤٹ پٹ پاور زیادہ ہے، لیکن اس بات کو نظر انداز کرتا ہے کہ کس کا بیم کا معیار بہتر ہے۔

آج ہم ایک نظر ڈالتے ہیں کہ ہائی برائٹنس کیا ہے، اور ہائی برائٹنس کے فوائد اور اہمیت۔

لیزر بیم کی خصوصیات

لیزر سے خارج ہونے والی لیزر لائٹ اس طرح نظر آتی ہے، پہلے قریبی میدان میں تبدیل ہوتی ہے، اور پھر دور کے میدان میں پھیل جاتی ہے۔

میں

بیم کمر کا رداس w0 وہ رداس ہے جس پر لیزر بیم قریب کے میدان میں سب سے چھوٹے حصے میں بدل جاتی ہے۔

Rayleigh کی لمبائی ZR وہ پوزیشن ہے جب بیم کی کمر کو √2 گنا بڑھایا جاتا ہے۔

دور کی فیلڈ کو ریلے کی لمبائی کے 4 گنا سے زیادہ کی حد کے طور پر بیان کیا گیا ہے، اور قریبی فیلڈ کو ریلے کی لمبائی کے 4 گنا کے اندر کی حد کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔

بعید فیلڈ ڈائیورجنس زاویہ θ دور فیلڈ میں لیزر بیم کے ڈائیورجن کی ڈگری کو ظاہر کرتا ہے۔

بیم کے معیار کی خصوصیت

لیزر بیم کی خصوصیات کو نمایاں کرنے کے لیے بیم کا معیار بنیادی پیرامیٹر ہے، اور یہ لیزر کا ایک اہم اشارے ہے، جو کسی مخصوص صورت حال میں لیزر بیم کے فوکس کی ڈگری کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتا ہے۔بیم کے معیار کو درست کرنے کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والے طریقے ہیں: بیم پیرامیٹر پروڈکٹ (BPP) اور M2^عنصر.

بی پی پی (بیم پیرامیٹر پروڈکٹ): بیم پیرامیٹر پروڈکٹ، جس کی تعریف بیم کمر کے رداس ( w₀) فار فیلڈ ڈائیورجنس زاویہ (θ) سے ضرب:

ایم²: بنیادی گاوسی بیم کے بیم پیرامیٹر پروڈکٹ کا بیم پیرامیٹر پروڈکٹ کا تناسب، جسے BPP میں تبدیل کیا جا سکتا ہے:

مندرجہ بالا فارمولے سے، ہم آسانی سے یہ جان سکتے ہیں کہ: بی پی پی کا طول موج سے کوئی تعلق نہیں ہے، جبکہ M2 عنصر لیزر طول موج سے متعلق ہے۔

M² فیکٹر کی قدر لامحدود طور پر 1 کے قریب ہے، جس کا مطلب ہے حقیقی ڈیٹا کا مثالی ڈیٹا کا تناسب۔جب حقیقی ڈیٹا مثالی ڈیٹا کے قریب ہوتا ہے تو بیم کا معیار بہتر ہوتا ہے۔

1070nm کی طول موج کے ساتھ فائبر لیزر کے لیے، مثالی پیرامیٹرز ہونا چاہیے:

جب فائبر لیزر BPP یا M2^{پیرامیٹر}اس قدر کے قریب ہے، بیم کی کوالٹی بہتر ہے اور متعلقہ ڈائیورجنس زاویہ چھوٹا ہے۔

بیم کے معیار کا تعین کیسے کریں۔

عام طور پر، ہم لیزر کے شہتیر کے معیار کی پیمائش کرنے کے لیے بیم اینالائزر کا استعمال کرتے ہیں، تجزیہ کار کو آپٹیکل پاتھ کے حوالے سے آگے بڑھنے دیتے ہیں، اور شہتیر کی کمر کے سائز، پوزیشن، اور ڈائیورجن اینگل کا تعین کرنے کے لیے متعدد پوزیشنوں پر X، Y، اور Z معلومات جمع کرتے ہیں۔ ، اور Rayleigh کی لمبائی اور BPP یا M2 کا حساب لگائیں۔

عام طور پر چاقو کے کنارے کا طریقہ اور سلٹ طریقہ استعمال کیا جاتا ہے۔دونوں کے خیالات بنیادی طور پر ایک جیسے ہیں، یعنی، شہتیر کو اسکین کرنے کے لیے چاقو کے کنارے یا سلٹ کا استعمال کریں، کسی حصے کی روشنی کے میدان کی تقسیم کی پیمائش اور نقشہ بنائیں، اور پھر روشنی کے میدان کی پیمائش اور نقشہ کرنے کے لیے اوپر اور نیچے جائیں۔ مختلف فاصلے.آخر میں، تین جہتی روشنی کے میدان کی تقسیم حاصل کی جاتی ہے.

▲ چاقو کے کنارے کا طریقہ

▲ سلٹ کا طریقہ

بیم کے معیار کی جانچ اکثر زیادہ پیچیدہ ہوتی ہے۔بس، ہم تخمینہ کا تخمینہ فائبر کور قطر اور عددی یپرچر (NA) کے مطابق لگا سکتے ہیں۔

روشنی کا شہتیر، چاہے زاویہ کی حد کتنی ہی بڑی کیوں نہ ہو، عام طور پر تب ہی منتقل ہو سکتی ہے جب یہ ریشے میں داخل ہو جائے، واقعہ کے اہم زاویہ کی حد میں۔اس زاویہ α کی سائن ویلیو فائبر کا عددی یپرچر NA ہے، یعنی NA=sinα، جو فائبر کو موصول ہونے والی روشنی کی عکاسی کرتا ہے۔صلاحیتاسے عام طور پر تقریباً سمجھا جا سکتا ہے۔

عام طور پر ہائی برائٹنس لیزرز سے ہمارا کیا مطلب ہے؟

چمک (Br) تعریف: طاقت کی کثافت فی یونٹ رقبہ اور یونٹ ٹھوس زاویہ۔جیسا کہ ہم نے پہلے ذکر کیا، فائبر لیزر کا بنیادی علاقہ، دور فیلڈ ٹھوس زاویہ.

مندرجہ بالا فارمولے کے مطابق، یہ دیکھنا مشکل نہیں ہے کہ نام نہاد ہائی برائٹنس کا مطلب ہے کہ اس میں بیم کا معیار زیادہ ہے (یعنی چھوٹا بی پی پی یا ایم^{2) اسی طاقت کے تحت۔}

اعلی چمک لیزرز میں عالمی رہنما کے طور پر،GW لیزر ٹیک 976nm ہائی برائٹنیس فائبر لیزرز کی تحقیق اور ترقی پر توجہ مرکوز کرتا ہے، جو فائبر لیزرز کی ترقی کے رجحان کو آگے بڑھاتا ہے۔

گوانگھوئی لیزراکیلا ہے-موڈ 10μmمحدود فائبر آؤٹ پٹ لیزر، ایم²<1.1، اور 50kw 100μm فائبر لیزر میں توانائی کی کثافت جسمانی حد کے قریب ہے۔

روایتی 100μm کور قطر سنگل موڈ 4kW لیزر M²<1.3، ملٹی موڈ 12kW لیزر BPP<4۔

▲ Guanghui لیزر YLPS سیریز سنگل ماڈیول 4KW لیزر

▲ Guanghui لیزر YLPM سیریز ملٹی ماڈیول 20KW لیزر

5

اعلی چمک کی اہمیت اور فوائد

حالیہ برسوں میں، ہائی پاور لیزرز آہستہ آہستہ مارکیٹ میں اہم قوت بن رہے ہیں، اور فائبر لیزرز بھی اعلی طاقت کی طرف بڑھ رہے ہیں۔12KW لیزر مین سٹریم لیزر مینوفیکچررز کی معیاری ترتیب بن چکے ہیں۔گزشتہ سال، Guanghui لیزر کی 20KW لیزر کی فروخت میں نمایاں اضافہ ہوا؛اس وقت، 40KW لیزر آہستہ آہستہ جہاز کے لئے شروع کر رہے ہیں.

زیادہ تر موجودہ ہائی پاور فائبر لیزرز ایک سے زیادہ ماڈیولز پر مشتمل ہیں، یعنی ایک سے زیادہ لیزر ماڈیولز کے ذریعے لائٹ آؤٹ پٹ کو آؤٹ پٹ کے لیے ایک آپٹیکل فائبر میں جوڑا جاتا ہے۔ایک لیزر ماڈیول کے آؤٹ پٹ فائبر کور کے مقابلے میں، ایک سے زیادہ ماڈیولز مشترکہ آؤٹ پٹ فائبر کور کا قطر بڑا ہے اور بیم کا معیار اسی مناسبت سے کم ہے۔

اگر بیم کے معیار کو نظر انداز کر دیا جائے، چاہے پاور کتنی ہی زیادہ کیوں نہ ہو، اسے ملٹی ماڈیول بیم کمبائننگ سکیم کے ذریعے محسوس کیا جا سکتا ہے۔تاہم، تکنیکی ترقی اور صنعتی اپ گریڈنگ کے ساتھ، مینوفیکچرنگ انڈسٹری بتدریج اعلیٰ درجے کی طرف بڑھے گی، جو لامحالہ لیزرز کے لیے اعلیٰ اور اعلیٰ تقاضوں کو سامنے رکھے گی، نہ صرف طاقت کے اضافے کو پورا کرے گی، بلکہ چمک کی بہتری پر بھی زیادہ توجہ دے گی۔ .وہ ہائی پاور لیزرز جو چمک پر توجہ دیے بغیر صرف طاقت بڑھاتے ہیں جلد ہی مارکیٹ سے ختم کر دیے جائیں گے۔

اس کے قیام کے بعد سے، GW لیزر ٹیکہائی برائٹنیس لیزرز کی تحقیق اور ترقی کے لیے پرعزم ہے، اور طاقت میں اضافہ کرے گا اور چمک کو یکساں طور پر بڑھائے گا۔سنگل لیزر ماڈیول ٹیکنالوجی، فائبر فیوژن سپلائینگ، اور بیم کو کمبائننگ اسکیموں کی اصلاح کے ذریعے، لیزر کی چمک کو مزید بہتر کیا گیا ہے۔اسی پاور کنڈیشنز کے تحت، ایک ہی آپٹیکل سسٹم کے ذریعے کولیمیشن اور فوکس کرنے کے بعد، فوکل پوائنٹ پر جگہ چھوٹی اور توانائی کی کثافت زیادہ ہوتی ہے۔یہ براہ راست لیزر پروسیسنگ ایپلی کیشنز میں ظاہر ہوتا ہے: اسی طاقت کے تحت، پروسیسنگ کی رفتار تیز ہے؛اسی پروسیسنگ کی رفتار کے تحت، مطلوبہ طاقت چھوٹی ہے.

مثال کے طور پر GW لیزر کی YLPM سیریز 20KW لیزر کٹنگ لیں۔اسی طاقت پر دوسرے لیزرز کے مقابلے میں، کاٹنے کی رفتار تیز ہے، اور یہ فائدہ خاص طور پر اعلی عکاس مواد کو کاٹنے میں واضح ہے۔

ہائی برائٹنیس لیزر لیزر انڈسٹری کی ترقی کے لیے ایک اہم سمت ہیں۔موجودہ ہائی پاور لیزر مارکیٹ نے واضح یکسانیت دکھائی ہے، اور بڑے لیزر مینوفیکچررز سپر امپوزڈ پاور کی سمت میں آگے بڑھ رہے ہیں۔

GWلیزرنہ صرف لیزر کی طاقت میں اضافے کی پرواہ کرتا ہے بلکہ لیزر کی چمک کی بہتری پر بھی زیادہ توجہ دیتا ہے۔مستقبل میں، ہم اعلی چمک کی سمت میں تلاش کرنا جاری رکھیں گے، تاکہ لیزر میں بیم کا معیار اور پروسیسنگ کی کارکردگی بہتر ہو، اور صارفین کو پروسیسنگ کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں مدد ملے۔