Таныстыруталшықты импульсті лазерлер
Талшықты импульсті лазерлер дегенімізлазерлік құрылғыларкүшейту ортасы ретінде сирек кездесетін жер иондарымен (мысалы, иттербий, эрбий, тулий және т.б.) легирленген талшықтарды пайдаланады. Олар күшейту ортасынан, оптикалық резонанстық қуыстан және сорғы көзінен тұрады. Оның импульстік генерациялау технологиясы негізінен Q-коммутация технологиясын (наносекундтық деңгей), белсенді режимді құлыптауды (пикосекундтық деңгей), пассивті режимді құлыптауды (фемтосекундтық деңгей) және негізгі тербеліс қуатын күшейту (MOPA) технологиясын қамтиды.
Жаңа энергетика саласында металл кесуді, дәнекерлеуді, лазерлік тазалауды және литий батареясымен TAB кесуді өнеркәсіптік қолдануды қамтиды, көп режимді шығыс қуаты он мың ватт деңгейіне жетеді. Лидар саласында жоғары импульстік энергиясы мен көзге қауіпсіз қасиеттері бар 1550 нм импульсті лазерлер қашықтықты өлшеу және көлікке орнатылған радар жүйелерінде қолданылады.
Негізгі өнім түрлеріне Q-коммутациялық түрі, MOPA түрі және жоғары қуатты талшық жатады.импульсті лазерлерСанат:
1. Q-коммутацияланатын талшықты лазер: Q-коммутациялау принципі лазердің ішіне шығынды реттейтін құрылғыны қосу болып табылады. Көп уақыт кезеңдерінде лазердің шығыны үлкен болады және жарық шығысы іс жүзінде болмайды. Өте қысқа уақыт ішінде құрылғының шығынын азайту лазерге өте қарқынды қысқа импульс шығаруға мүмкіндік береді. Q-коммутацияланатын талшықты лазерлерді белсенді немесе пассивті түрде жасауға болады. Белсенді технология әдетте лазердің шығынын бақылау үшін қуыстың ішіне қарқындылық модуляторын қосуды қамтиды. Пассивті әдістер Q-модуляция механизмдерін қалыптастыру үшін қаныққан сіңіргіштерді немесе ынталандырылған Раман шашырауын және ынталандырылған Бриллюэн шашырауын сияқты басқа сызықтық емес әсерлерді пайдаланады. Әдетте Q-коммутациялау әдістерімен пайда болатын импульстар наносекунд деңгейінде болады. Егер қысқа импульстар жасалатын болса, оған режимді құлыптау әдісі арқылы қол жеткізуге болады.
2. Режимді құлыптау талшықты лазері: Ол белсенді режимді құлыптау немесе пассивті режимді құлыптау әдістері арқылы ультрақысқа импульстарды генерациялай алады. Модулятордың жауап беру уақытына байланысты белсенді режимді құлыптау арқылы пайда болатын импульс ені әдетте пикосекунд деңгейінде болады. Пассивті режимді құлыптау өте қысқа жауап беру уақытына ие және фемтосекунд шкаласында импульстарды генерациялай алатын пассивті режимді құлыптау құрылғыларын пайдаланады.
Міне, қалыптарды бекіту принципіне қысқаша кіріспе.
Лазерлік резонанстық қуыста сансыз бойлық режимдер бар. Сақина тәрізді қуыс үшін бойлық режимдердің жиілік аралығы /CCL-ге тең, мұндағы C - жарық жылдамдығы, ал CL - сигнал жарығының қуыс ішінде бір айналым жүретін оптикалық жол ұзындығы. Жалпы алғанда, талшықты лазерлердің күшейту өткізу жолағы салыстырмалы түрде үлкен және бір уақытта көптеген бойлық режимдер жұмыс істейді. Лазер орналастыра алатын режимдердің жалпы саны бойлық режим аралығы ∆ν және күшейту ортасының күшейту өткізу жолағына байланысты. Бойлық режим аралығы неғұрлым кіші болса, ортаның күшейту өткізу жолағы соғұрлым үлкен болады және бойлық режимдерді соғұрлым көп қолдауға болады. Керісінше, соғұрлым аз.
3. Квазиүздіксіз лазер (QCW лазері): Бұл үздіксіз толқынды лазерлер (CW) мен импульсті лазерлер арасындағы арнайы жұмыс режимі. Ол салыстырмалы түрде төмен орташа қуатты сақтай отырып, мерзімді ұзақ импульстар арқылы (әдетте жұмыс циклі ≤1%) жоғары лездік қуат шығаруға қол жеткізеді. Ол үздіксіз лазерлердің тұрақтылығын импульсті лазерлердің ең жоғары қуат артықшылығымен біріктіреді.
Техникалық принцип: QCW лазерлерінің үздіксіз режимдегі жүктеме модуляция модульдерілазерүздіксіз лазерлерді жоғары жұмыс циклінің импульстік тізбектеріне кесуге арналған схема, үздіксіз және импульстік режимдер арасында икемді ауысуға қол жеткізу. Оның негізгі ерекшелігі - «қысқа мерзімді жарылыс, ұзақ мерзімді салқындату» механизмі. Импульстік саңылауда салқындату жылудың жиналуын азайтады және материалдың термиялық деформациялану қаупін азайтады.
Артықшылықтары мен мүмкіндіктері: Қос режимді интеграция: Ол импульстік режимнің шың қуатын (үздіксіз режимнің орташа қуатынан 10 есеге дейін) үздіксіз режимнің жоғары тиімділігі мен тұрақтылығымен біріктіреді.
Төмен энергия тұтыну: жоғары электрооптикалық түрлендіру тиімділігі және төмен ұзақ мерзімді пайдалану құны.
Сәуле сапасы: Талшықты лазерлердің жоғары сәулелік сапасы дәл микроөңдеуді қолдайды.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 10 қараша