उच्च-शक्ति निरंतर थ्यूलियम-डोप्ड फाइबर लेज़रों द्वारा सामना की जाने वाली चुनौतियाँ

उच्च शक्ति वाले निरंतर थ्यूलियम-डॉप्ड फाइबर लेजर के सामने आने वाली चुनौतियाँ, पिछले दो दशकों में, निरंतर थ्यूलियम-डॉप्ड फाइबर लेजर की उत्पादन शक्ति में नाटकीय रूप से वृद्धि हुई है। एकल ऑल-फाइबर ऑसिलेटर की आउटपुट पावर 500 W से अधिक हो गई है; ऑल-फाइबर MOPA संरचना ने किलोवाट की आउटपुट पावर हासिल की है। हालाँकि, अभी भी कई समस्याएं हैं जो बिजली में और सुधार को रोक रही हैं।

सबसे पहले, जब शक्ति बढ़ती है, तो सिस्टम बड़ी मात्रा में गर्मी उत्पन्न करेगा, जो आउटपुट पावर में वृद्धि और लेजर की स्थिरता को गंभीर रूप से प्रभावित करेगा, और लेजर को नुकसान भी पहुंचा सकता है। इसलिए, प्रभावी ताप अपव्यय महत्वपूर्ण है। मल्टी-स्टेज एम्प्लीफिकेशन संरचना का उपयोग करके, सिस्टम के ताप वितरण को प्रभावी ढंग से फैलाया जा सकता है और थर्मल प्रबंधन पर दबाव कम हो जाता है। लेजर के करीब तरंग दैर्ध्य वाले पंप स्रोत का उपयोग करने से क्वांटम हानि कम हो सकती है और गर्मी उत्पादन कम हो सकता है। इसके अलावा, अच्छे ताप अपव्यय गुणों वाले कुछ नए ऑप्टिकल फाइबर, जैसे धातु-पहने ऑप्टिकल फाइबर भी थर्मल प्रबंधन के लिए नए विचार प्रदान करते हैं।

दूसरे, लेजर आउटपुट पावर जितनी अधिक होगी, ऑप्टिकल फाइबर में नॉनलाइनियर प्रभाव बिजली वृद्धि पर उतना ही अधिक स्पष्ट होगा। कुछ नए बड़े-मोड फ़ील्ड फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर में उच्च नॉनलाइनियर थ्रेसहोल्ड होते हैं, जो नॉनलाइनियर प्रभावों के प्रभाव को प्रभावी ढंग से कम कर सकते हैं।

तापमान और गैर-रेखीय प्रभावों के प्रभाव के अलावा, 2 माइक्रोन ऑप्टिकल फाइबर उपकरणों का प्रदर्शन भी कुछ हद तक आउटपुट पावर में सुधार को प्रतिबंधित करता है। जब बिजली ऑप्टिकल फाइबर डिवाइस की अधिकतम शक्ति से अधिक हो जाती है, तो डिवाइस क्षतिग्रस्त हो जाएगा, और उच्च शक्ति के कारण तापमान में वृद्धि फाइबर ऑप्टिक उपकरणों के प्रदर्शन को प्रभावित करती है।

इसलिए, उच्च-स्थिरता, उच्च-शक्ति-सहनशील ऑप्टिकल फाइबर उपकरणों को विकसित करना थ्यूलियम-डोप्ड फाइबर लेजर की आउटपुट पावर को और बढ़ाने का एक महत्वपूर्ण तरीका है। इसके अलावा, लाभ फाइबर द्वारा पंप प्रकाश की अवशोषण दक्षता और पंप स्रोत की चमक भी बिजली वृद्धि को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक हैं।

सामान्यतया, थ्यूलियम-डॉप्ड फाइबर लेजर की आउटपुट पावर में सुधार प्रभावी तापमान नियंत्रण प्राप्त करने, उच्च दक्षता वाले थ्यूलियम-डॉप्ड फाइबर विकसित करने, नॉनलाइनियर प्रभावों पर काबू पाने, फाइबर डिवाइस के प्रदर्शन में सुधार, सिस्टम संरचना को अनुकूलित करने और पंप स्रोत में सुधार करने के पहलुओं से शुरू हो सकता है। चमक.