Бір режимді талшықты лазердің негізгі құрылымы

Негізгі құрылымбір режимді талшықты лазер

 

Бір режимнің керемет өнімділігіталшықты лазеролардың дәл ішкі құрылымдық дизайнынан туындайды. Барлық компоненттер арасындағы тиімді бірлескен жұмыс тұрақты және жоғары сапалы лазерлік шығысқа қол жеткізудің негізі болып табылады.

Мысалы, легирленген талшықты зарядтау үшін салыстырмалы түрде жоғары электрооптикалық түрлендіру тиімділігі бар 976 нм лазер қолданылады, содан кейін зарядталған легирленген талшықты жоғары энергиялы 1064 нм лазерді шығаруға бағыттау үшін жақсы сәуле сапасы бар 1064 нм тұқымдық шам қолданылады. Қажетті 1064 нм лазер энергиясы неғұрлым жоғары болса, сорғы көзінің қуаты мен мөлшері соғұрлым көп қажет болады.

Негізгі компоненттердің егжей-тегжейлі түсіндірмесі

Сорғы көзі - бұл энергия көзілазер, әдеттежартылай өткізгіш лазерсәулелену толқын ұзындығы күшейту ортасының жұтылу шыңына сәйкес келетін диод (мысалы, иттербиймен легирленген талшық 915 нм немесе 976 нм толқын ұзындығына сәйкес келеді). Бір режимді лазер сорғы жарық көзінің де жоғары кеңістіктік когеренттілікке ие болуын талап етеді. Сондықтан, сорғы жарығын жұқа бір режимді талшықты өзекке тиімді түрде енгізуді қамтамасыз ету үшін бір режимді талшықты байланысқан лазерлік диодтар жиі қолданылады.

 

2. Күшейткіш талшықтар лазерлік генерацияның негізгі ортасы болып табылады және әдетте сирек кездесетін жер элементтерімен легирленген кварц шыны талшықтары болып табылады. Жалпы легирленген иондарға иттербий (Yb³⁺), эрбий (Er³⁺), тулий (Tm³⁺) және т.б. жатады, олар әртүрлі шығыс толқын ұзындығы диапазондарына сәйкес келеді (мысалы, 1064 нм, 1550 нм, 2 мкм және т.б.). Күшейткіш талшықтың ұзындығы жоғары тиімді опто-оптикалық түрлендіруді сақтай отырып, сорғы жарығының толық сіңуін қамтамасыз ету үшін дәл жобалануы керек.

 

3. Резонанстық қуыстың ең көп таралған жүзеге асыру формасы - талшықты Брэгг тор жұбы. Тор оптикалық талшықтарды ультракүлгін лазерлік интерференциялық жолақтарға ұшырату арқылы пайда болады, бұл олардың негізгі аймақтарының сыну көрсеткішінің тұрақты периодты өзгеруіне әкеледі. Тордың периоды мен ұзындығын басқару арқылы оның орталық толқын ұзындығы мен шағылысу өткізу жолағын дәл басқаруға болады. Бұл толық талшықты резонанстық қуыс құрылымы оптикалық линзалар сияқты дискретті компоненттерді қажет етпейді, бұл жүйенің тұрақтылығы мен интерференцияға қарсы қабілетін айтарлықтай арттырады.

 

4. Сәулелік коллимация шығыс жүйесі әдетте шығыс ұшының торының артында орналасқан. Оның функциясы - оптикалық талшықтан шығарылатын дивергентті лазерді коллимацияланған параллель жарыққа айналдыру немесе оны жұмыс бетіне одан әрі фокустау. Бұл жүйе әдетте өздігінен фокусталатын линзаларды немесе микроминиатюралық линзалар топтарын қамтиды және туралау дәлдігін қамтамасыз ету үшін дәл механикалық құрылымды қабылдайды. Жоғары сапалы оптикалық дизайн ауытқуларды тиімді түрде азайта алады және шығыс сәулесінің тамаша Гаусс таралуын сақтайды.


Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 25 қараша