उच्च शक्ति फाइबर लेजरहरूको प्राविधिक विकास

उच्च शक्ति फाइबर लेजरहरूको प्राविधिक विकास

को अनुकूलनफाइबर लेजरसंरचना

1, स्पेस लाइट पम्प संरचना

प्रारम्भिक फाइबर लेजरहरू प्रायः प्रयोग गरिएको अप्टिकल पम्प आउटपुट,लेजरआउटपुट, यसको आउटपुट पावर कम छ, छोटो अवधिमा फाइबर लेजरहरूको आउटपुट पावर छिटो सुधार गर्नको लागि त्यहाँ ठूलो कठिनाई छ। 1999 मा, फाइबर लेजर अनुसन्धान र विकास क्षेत्र को उत्पादन शक्ति पहिलो पटक 10,000 वाट तोड्यो, फाइबर लेजर को संरचना मुख्यतया अप्टिकल द्विदिश पम्पिंग को प्रयोग हो, फाइबर को ढलान दक्षता को अनुसन्धान संग, एक रेजोनेटर गठन। लेजर 58.3% पुग्यो।
यद्यपि, फाइबर लेजरहरू विकास गर्न फाइबर पम्प लाइट र लेजर युग्मन प्रविधिको प्रयोगले फाइबर लेजरहरूको आउटपुट पावरलाई प्रभावकारी रूपमा सुधार गर्न सक्छ, तर एकै समयमा त्यहाँ जटिलता छ, जुन अप्टिकल पथ निर्माण गर्न अप्टिकल लेन्सको लागि अनुकूल छैन, एक पटक अप्टिकल पथ निर्माणको प्रक्रियामा लेजर सार्न आवश्यक छ, त्यसपछि अप्टिकल पथलाई पनि पुन: समायोजन गर्न आवश्यक छ, जसले अप्टिकल पम्प संरचना फाइबर लेजरहरूको विस्तृत अनुप्रयोगलाई सीमित गर्दछ।

2, प्रत्यक्ष थरथरानवाला संरचना र MOPA संरचना

फाइबर लेजरहरूको विकासको साथ, क्ल्याडिङ पावर स्ट्रिपर्सहरूले बिस्तारै लेन्स घटकहरू प्रतिस्थापन गरेका छन्, फाइबर लेजरहरूको विकास चरणहरू सरल बनाउँदै र अप्रत्यक्ष रूपमा फाइबर लेजरहरूको मर्मत क्षमतामा सुधार गर्दै। यो विकास प्रवृत्ति फाइबर लेजरहरूको क्रमिक व्यावहारिकता को प्रतीक हो। प्रत्यक्ष ओसीलेटर संरचना र MOPA संरचना बजारमा फाइबर लेजरहरूको दुई सबैभन्दा सामान्य संरचनाहरू हुन्। प्रत्यक्ष थरथरानवाला संरचना यो हो कि ग्रेटिंगले दोलनको प्रक्रियामा तरंग दैर्ध्य चयन गर्दछ, र त्यसपछि चयन गरिएको तरंग दैर्ध्यलाई आउटपुट गर्दछ, जबकि MOPA ले ग्रेटिंग द्वारा चयन गरिएको तरंग दैर्ध्यलाई सीड लाइटको रूपमा प्रयोग गर्दछ, र बीउ प्रकाश पहिलोको कार्य अन्तर्गत एम्प्लीफाइड हुन्छ। -स्तर एम्पलीफायर, त्यसैले फाइबर लेजरको आउटपुट पावर पनि निश्चित हदसम्म सुधार हुनेछ। लामो समयको लागि, MPOA संरचना भएको फाइबर लेजरहरू उच्च-शक्ति फाइबर लेजरहरूको लागि रुचाइएको संरचनाको रूपमा प्रयोग गरिएको छ। यद्यपि, पछिल्ला अध्ययनहरूले पत्ता लगाएका छन् कि यस संरचनामा उच्च-शक्ति उत्पादनले फाइबर लेजर भित्रको स्थानिय वितरणको अस्थिरता निम्त्याउन सजिलो छ, र आउटपुट लेजर चमक एक निश्चित हदसम्म प्रभावित हुनेछ, जसको प्रत्यक्ष प्रभाव पनि छ। उच्च शक्ति उत्पादन प्रभाव मा।

पम्पिङ प्रविधिको विकास संग

प्रारम्भिक ytterbium-doped फाइबर लेजरको पम्पिंग तरंगदैर्ध्य सामान्यतया 915nm वा 975nm हुन्छ, तर यी दुई पम्पिंग तरंगदैर्ध्यहरू ytterbium आयनहरूको अवशोषण शिखरहरू हुन्, त्यसैले यसलाई प्रत्यक्ष पम्पिङ भनिन्छ, क्वान्टम हानिको कारण प्रत्यक्ष पम्पिङ व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छैन। इन-ब्यान्ड पम्पिङ टेक्नोलोजी प्रत्यक्ष पम्पिङ टेक्नोलोजीको एक विस्तार हो, जसमा पम्पिङ तरंगदैर्ध्य र ट्रान्समिटिङ तरंगदैर्ध्य बीचको तरंग दैर्ध्य समान हुन्छ, र इन-ब्यान्ड पम्पिङको क्वान्टम हानि दर प्रत्यक्ष पम्पिङको भन्दा सानो हुन्छ।

उच्च शक्ति फाइबर लेजरप्रविधि विकास अवरोध

यद्यपि फाइबर लेजरहरूको सैन्य, चिकित्सा र अन्य उद्योगहरूमा उच्च अनुप्रयोग मूल्य छ, चीनले लगभग 30 वर्षको प्रविधि अनुसन्धान र विकास मार्फत फाइबर लेजरहरूको व्यापक प्रयोगलाई बढावा दिएको छ, तर यदि तपाइँ फाइबर लेजरहरू उच्च शक्ति उत्पादन गर्न सक्नुहुन्छ बनाउन चाहनुहुन्छ भने, त्यहाँ अझै पनि छन्। अवस्थित प्रविधिमा धेरै अवरोधहरू। उदाहरणका लागि, फाइबर लेजरको आउटपुट पावर एकल-फाइबर एकल-मोड 36.6KW पुग्न सक्छ कि छैन; फाइबर लेजर उत्पादन शक्ति मा पम्पिंग शक्ति को प्रभाव; फाइबर लेजरको उत्पादन शक्तिमा थर्मल लेन्स प्रभावको प्रभाव।

थप रूपमा, फाइबर लेजरको उच्च पावर आउटपुट टेक्नोलोजीको अनुसन्धानले ट्रान्सभर्स मोड र फोटोन गाढा प्रभावको स्थिरतालाई पनि विचार गर्नुपर्छ। अनुसन्धानको माध्यमबाट, यो स्पष्ट छ कि ट्रान्सभर्स मोड अस्थिरताको प्रभाव कारक फाइबर तताउने हो, र फोटोन कालो प्रभाव मुख्यतया जब फाइबर लेजरले लगातार सयौं वाट वा धेरै किलोवाट शक्ति आउटपुट गर्दछ, आउटपुट पावरले देखाउँदछ। द्रुत गिरावटको प्रवृत्ति, र फाइबर लेजरको निरन्तर उच्च शक्ति उत्पादनमा सीमितताको निश्चित डिग्री छ।

यद्यपि फोटोन गाढा हुने प्रभावको विशेष कारणहरू हाल स्पष्ट रूपमा परिभाषित गरिएको छैन, धेरै मानिसहरू विश्वास गर्छन् कि अक्सिजन दोष केन्द्र र चार्ज स्थानान्तरण अवशोषणले फोटोन गाढा प्रभावको घटना हुन सक्छ। यी दुई कारकहरूमा, फोटान कालो प्रभावलाई रोक्न निम्न तरिकाहरू प्रस्तावित छन्। जस्तै एल्युमिनियम, फस्फोरस, इत्यादि, चार्ज स्थानान्तरण अवशोषणबाट बच्नको लागि, र त्यसपछि अनुकूलित सक्रिय फाइबर परीक्षण गरी लागू गरिन्छ, विशिष्ट मानक 3KW पावर आउटपुट धेरै घण्टाको लागि र 100 घण्टाको लागि 1KW पावर स्थिर उत्पादन कायम राख्नु हो।