उद्योग समाचार

लघु तरंग दैर्ध्य संकीर्ण लाइनविड्थ फाइबर लेजर

2021-12-27
वर्णक्रमीय संश्लेषण प्रौद्योगिकी के लिए, संश्लेषित लेजर उप-किरणों की संख्या बढ़ाना संश्लेषण शक्ति को बढ़ाने के महत्वपूर्ण तरीकों में से एक है। फाइबर लेजर की स्पेक्ट्रल रेंज का विस्तार करने से स्पेक्ट्रल संश्लेषण लेजर उप-बीम की संख्या में वृद्धि करने और वर्णक्रमीय संश्लेषण शक्ति [44-45] में वृद्धि करने में मदद मिलेगी। वर्तमान में, आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली स्पेक्ट्रम संश्लेषण सीमा 1050~1072 एनएम है। आगे संकीर्ण लाइनविड्थ फाइबर लेज़रों की तरंग दैर्ध्य रेंज को 1030 एनएम तक विस्तारित करना स्पेक्ट्रम संश्लेषण प्रौद्योगिकी के लिए बहुत महत्व रखता है। इसलिए, कई शोध संस्थानों ने लघु तरंग दैर्ध्य (1040 एनएम से कम तरंग दैर्ध्य) संकीर्ण रेखा पर ध्यान केंद्रित किया है वाइड फाइबर लेजर का अध्ययन किया गया था। यह पत्र मुख्य रूप से 1030 एनएम फाइबर लेजर का अध्ययन करता है, और वर्णक्रमीय रूप से संश्लेषित लेजर उप-बीम की तरंग दैर्ध्य रेंज को 1030 एनएम तक बढ़ाता है।
विभिन्न तरंग दैर्ध्य वाले फाइबर लेजर की आउटपुट विशेषताएं मुख्य रूप से लाभ फाइबर के अवशोषण स्पेक्ट्रम और उत्सर्जन स्पेक्ट्रम से प्रभावित होती हैं। शॉर्ट-वेवलेंथ फाइबर लेजर के लिए, फाइबर लेजर के पारंपरिक तरंग दैर्ध्य बैंड (1060~1080 एनएम) की तुलना में, लाभ फाइबर का अवशोषण क्रॉस-सेक्शन बड़ा होता है। शॉर्ट-वेवलेंथ लेजर को लंबी-तरंग दैर्ध्य लेजर आउटपुट का उत्पादन करने के लिए लाभ फाइबर में आसानी से पुन: अवशोषित किया जाता है, यानी एएसई उत्पन्न होता है, जो इसकी आउटपुट पावर को सीमित करता है।

2011 में, जेना विश्वविद्यालय के ओ। श्मिट ने प्रवर्धन के लिए बीज प्रकाश के रूप में एक संकीर्ण लाइनविड्थ एएसई स्रोत का उपयोग किया। बीज स्रोत संरचना चित्र 21 में दिखाई गई है। दो झंझरी का उपयोग दोपहर 12 बजे बीज लाइनविड्थ को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है, बीज उत्पादन शक्ति 400 मेगावाट है, और केंद्र तरंग दैर्ध्य 1030 एनएम है। बीज स्रोत को दो चरणों में प्रवर्धित किया जाता है। पहला चरण 40/200 फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर का उपयोग करता है और दूसरा चरण 42/500 फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर का उपयोग करता है। अंतिम आउटपुट पावर 697 डब्ल्यू है और बीम की गुणवत्ता एम2=1.34 [46] है।


2016 में, यू.एस. वायु सेना प्रयोगशाला के नादेर ए. नादेरी ने बीज स्रोत के रूप में 1030 एनएम मॉड्यूलेटेड पीआरबीएस सिग्नल के साथ एकल-आवृत्ति वाले लेजर का उपयोग किया। बीज स्रोत की वर्णक्रमीय लिनिविथ 3.5 गीगाहर्ट्ज़ थी, और फिर इसे एक एम्पलीफायर चरण द्वारा प्रवर्धित किया गया था। प्रयोगात्मक उपकरण चित्र 22 में दिखाया गया है। सिस्टम 1030 एनएम बैंड की लेजर आउटपुट पावर को 1034 डब्ल्यू तक बढ़ाता है, स्पेक्ट्रल लाइनविड्थ 11 बजे है, एम्पलीफायर चरण की आउटपुट दक्षता 80% है, एएसई दमन अनुपात 40 डीबी तक है, और बीम गुणवत्ता एम 2 है = 1.1 से 1.2. प्रयोग में, लाभ फाइबर [47-48] की लंबाई को नियंत्रित करके एसबीएस और एएसई प्रभावों को दबा दिया गया था।

2014 में, ये हुआंग एट अल। संयुक्त राज्य अमेरिका में नुफर्न कंपनी ने 1028~1100 एनएम [49] की तरंग दैर्ध्य रेंज में kw लेजर आउटपुट हासिल किया। प्रयोग में, 1028 एनएम और 1100 एनएम लेज़रों का मुख्य रूप से अध्ययन किया गया था, और परिणामों की तुलना 1064 एनएम लेज़रों से की गई थी। यह पाया गया कि पारंपरिक बैंड फाइबर लेजर की तुलना में, लघु-तरंग दैर्ध्य और लंबी-तरंग दैर्ध्य फाइबर लेजर दोनों के एएसई प्रभाव में काफी वृद्धि हुई थी। अंत में, एएसई प्रभाव को दबाने के बाद, 1028 एनएम बैंड में 1215 डब्ल्यू सिंगल-मोड लेजर आउटपुट प्राप्त किया गया था, और ऑप्टिकल दक्षता 75% थी।

2016 में, अमेरिकी कंपनी रोमन यागोडकिन एट अल। बीज स्रोत के रूप में एकल-आवृत्ति लेजर पर चरण मॉडुलन का प्रदर्शन किया। प्रवर्धन के बाद, > 1.5 kW का एक लेजर आउटपुट प्राप्त किया गया था। लेजर केंद्र तरंग दैर्ध्य रेंज 1030~1070 एनएम है, और वर्णक्रमीय लाइनविड्थ <15 गीगाहर्ट्ज [50] है। तरंग दैर्ध्य पर आउटपुट स्पेक्ट्रम चित्र 23 में दिखाया गया है। यह स्पेक्ट्रम से देखा जा सकता है कि लघु-तरंग दैर्ध्य लेजर स्पेक्ट्रम का एएसई दमन अनुपात 1064 एनएम के पास लेजर की तुलना में लगभग 15 डीबी कम है। 2017 में, यूएस आईपीजी कंपनी ने स्पेक्ट्रम को 20 गीगाहर्ट्ज़ तक विस्तारित करने के लिए 1030 एनएम सिंगल-फ़्रीक्वेंसी लेजर पर चरण मॉड्यूलेशन किया। तीन-चरण पूर्व-प्रवर्धन चरण के बाद, आउटपुट पावर 15-20 डब्ल्यू तक पहुंच गई, और अंत में मुख्य एम्पलीफायर चरण के बाद, आउटपुट पावर 2.2 किलोवाट थी। शॉर्ट-वेवलेंथ लेजर आउटपुट वर्तमान में 1030 एनएम बैंड फाइबर लेजर [50] की उच्चतम आउटपुट पावर है।
संक्षेप में, एएसई प्रभाव के प्रभाव के कारण, लघु-तरंग दैर्ध्य संकीर्ण-लाइनविड्थ फाइबर लेजर की अधिकतम उत्पादन शक्ति केवल 2.2 किलोवाट है, जिसमें सामान्य के पास संकीर्ण-लाइनविड्थ फाइबर लेजर की तुलना में विकास के लिए बहुत जगह है। 1064 एनएम की तरंग दैर्ध्य।

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