Lakoko ọdun mẹwa to kọja, pẹlu ilọsiwaju ilọsiwaju ti orisun fifa ati eto ina lesa, imọ-ẹrọ laser okun ti ni ilọsiwaju pupọ. Da lori awọn doped opitika okun (YDF-Laser) ti wa ni o gbajumo ni lilo ninu ise, ijinle sayensi iwadi, bbl nitori ti ga itanna-opitika iyipada ṣiṣe, dara tan ina didara ati iduroṣinṣin.
Fig1. Spectral gbigba oṣuwọn ti o yatọ si irin ohun elo
Awọn lasers okun oni-ipo-agbara giga-giga ti pẹ ti ni anfani lati ni irọrun mu iṣelọpọ agbara opiti ipele KW oni-nọmba, eyiti o jẹ ki iru awọn ina lesa ni aaye ti iṣelọpọ irin. Labẹ awọn ipo agbara agbara ina kanna, nitori iwọn gbigba ti o yatọ, 1 micron fiber laser ti o da lori okun agba agba ti ni ilọsiwaju dara si nigbati laser CO2 ti 10 microns jẹ daradara diẹ sii ju ohun elo irin. Ọpọtọ 1 n fun ni oṣuwọn gbigba iwoye ti awọn ohun elo irin ti o yatọ, eyiti o le rii lati inu eeya pe pupọ julọ ohun elo irin lori awọn abuda gbigba ti spekitiriumu ṣe afihan ifarahan lati dinku bi igbi gigun opiti n pọ si. Ohun elo irin naa han gbangba ni okun sii ju igbijade ti o wu jade ti o fẹrẹ to 1070 nm ni ibatan si igbi ti o wujade ti laser CO2 ni laser CO2 ni 10.6um. Ni pataki, oṣuwọn gbigba ti irin irin labẹ 1070 nm weful gigun ti fẹrẹẹ jẹ awọn akoko 6 kekere ju awọn ipo iwọn gigun 10.6um.
Aworan 2. Gbigbọn ibatan ti aluminosilicate ati phosphosilicate (YB) okun lori 800-1100 nm spectrum
Nitori okun opiti ti o dapọ ni abuda gbigba agbara ti o lagbara pupọ ti 976 nm ati 915 nm weful gigun, iru awọn lasers ni a fa soke nipataki nipasẹ laser semikondokito (LD) ti o njade gigun igbi ti o wa loke. Ọpọtọ 2 jẹ aṣoju awọn okun opiti doped meji si awọn iwọn gbigba ojulumo ti 800 si 1100 nm spectroscopy, ati pe ẹya pataki gbigba tente oke wa nitosi 915 nm ati 976 nm. Iwọn gbigba ti awọn igbi ina 976nm ni aluminosilicate dumping fiber ti fẹrẹẹ ni igba mẹta ni igbi ina ti 915 nm, ati pe oṣuwọn gbigba ti iṣaaju ninu phosphosilicate jẹ fere 5 igba igbehin. Iru alailanfani bẹẹ yatọ, afipamo pe iru awọn lasers gba imọ-ẹrọ fifa 976nm LD lati ṣaṣeyọri imudara iyipada ina-opitika ti o ga julọ. Ni akoko kanna, gbigba ti o ga julọ tun tumọ si idinku gigun ti okun, nitorinaa idinku awọn ipa ti kii ṣe lainidi si iye kan.
Fig.3 Curve of Photon Dinoff (PD) Pipadanu Awọn Igbesẹ Agbara YB Ion O yatọ.
Ni lọwọlọwọ, awọn lasers okun doped ti o ṣọwọn ilẹ-aye toje nilo lati koju awọn iṣoro fọtodational. Iṣoro yii nfa idinku nla ninu agbara iṣelọpọ ti lesa, iduroṣinṣin ati igbesi aye iṣẹ. Photon Darkness Iṣẹlẹ naa tun jẹ ijabọ ni nọmba nla ti awọn lasers fiber ion-doped. O ti wa ni gbogbo ka pe yi lasan ti wa ni ṣẹlẹ nipasẹ a awọ-aarin ti a ṣe ni gilasi matrix. Awọn ẹkọ iṣaaju ti dabaa ọna ti o ṣeeṣe pupọ lati yanju photon dacte yii, pẹlu awọn irawọ owurọ ti o ni idapọ-doped ninu okun, lilo laser 405 nm, fọtoyiya, paapaa lilo iwọn otutu giga, annealing ti photon decimensing ti photon waye. . Lara wọn, botilẹjẹpe irawọ owurọ le ni imunadoko ni imunadoko, pipadanu isale ati iho-nọmba ti pọ si.
Awọn iwadi iṣaaju ti ẹgbẹ Koponen, lori photon darker fihan pe iyara gbigbemi photon gbarale pupọ julọ lori ifọkansi ti awọn mites ayọ, eyiti o jẹ iyipada ipo agbara ti ion (YB Inversion Rate). Wọn rii pe awọn oṣuwọn gbigbemi photon jẹ iwọn si awọn akoko 7 ni iwọn iyipada agbara ionic. A ti tẹ ti photon intiminated adanu lori akoko ni Ọpọtọ 3 ni Ọpọtọ 3 ni a fun ni Ọpọtọ 3. Awọn data jẹ gidigidi ogbon ti photon ṣokunkun oṣuwọn didasilẹ pẹlu awọn ilosoke ti agbara ipadasẹhin.
Aworan 4, Oṣuwọn Yiyipada Agbara YB Ion Bi Iyipada Agbara fifa labẹ 976 Nm ati 920 NM Pump Ipò (Ro pe data oṣuwọn iyipada jẹ didan daradara nigbati iyatọ boṣewa jẹ kere ju 1%)
Oṣuwọn iyipada ipo agbara ni okun doped ni ipa nipasẹ iwọn ti okun, agbara fifa, esi ina, ati gigun gigun ti igbi ina fifa. Iwọn gigun ina fifa to dara le jẹ ti tẹmọlẹ pupọ si iwọn nla. Iyipada-ipinle agbara jẹ asọye ni aijọju bi ipin ti gbigba photonic pẹlu apakan agbelebu itujade kanna ni iwọn gigun ina fifa soke kan, ati lẹhinna ipo agbara ti okun doped ni a gba labẹ awọn ipo ina fifa meji ti 976 nm ati 920 nm. Iwọn iyipada ti o yatọ pẹlu iyipada agbara fifa (Fig 4). Botilẹjẹpe iwoye gbigba ni FIG 2 ni Fig 2 akọkọ tọka si pe awọn abuda gbigba ti ina wefulenti 976nm jẹ pataki ni okun sii ju awọn iwọn gigun miiran lọ, ṣugbọn nitori pe ina 976 nm gigun ti o tobi pupọ, o ti gba nipari nipasẹ ina fifa ju ninu. 920nm. Agbara kekere ni ipo naa dinku. Botilẹjẹpe data ko taara fun iyipada ipo agbara agbara ti fifa 915 nm, o tun ṣee ṣe lati ṣe akiyesi pe orisun ina fifa 976nm ni agbara ipa-ipin-ipin-opitika ti o lagbara ju ti iṣaaju lọ.
Botilẹjẹpe ọna fifa 976nm ni oṣuwọn gbigba ti o ga julọ ati ṣiṣe iyipada ina, o le ni imunadoko idinku gigun ti okun ere, ati pe ipa ipalara photon canache le dinku, ṣugbọn ibatan rẹ si ipo fifa 915 nm lori itọju okun ati sisọpọ. . Imọ-ẹrọ jẹ diẹ sii nira. Pẹlupẹlu, titobi gbigba ti okun ti a dapọ ni iwọn 976 nm jẹ dín ju. Iyipada wefulenti ti o ṣẹlẹ nipasẹ iyipada iwọn otutu ti orisun fifa le fa agbara iṣelọpọ lesa si riru, ati pe imọ-ẹrọ fifa yii ni ibeere ti o muna pupọ ti eto iṣakoso igbona lesa. Nitori eyi, awọn aṣelọpọ laser diẹ nikan ni o dabi IPG ti Germany, United States Coherent-Rofin, ati US GW ati awọn aṣelọpọ miiran lo orisun fifa 976 nm ni awọn laser ile-iṣẹ nla.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Keje-27-2021