फाइबर युग्मित डायोड लेजर कम परिचालन लागत और लंबे समय तक रखरखाव अंतराल

Jul 03, 2017

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फाइबर युग्मित डायोड लेजर, सक्रिय माध्यम के रूप में पंप स्रोत के रूप में लेजर डायोड के साथ दुर्लभ पृथ्वी के डोप किए गए फाइबर का उपयोग करते हैं, जो स्वाभाविक रूप से कुछ प्रमुख फायदे हैं, उन्हें अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स की पीढ़ी के माध्यम से मोल्ड में बनाना काफी आकर्षक है। डोपेड फाइबर की उच्च लाभ बैंडविड्थ और दक्षता अपेक्षाकृत सस्ती, कॉम्पैक्ट, बीहड़ फाइबर लेजर सिस्टम के निर्माण की अनुमति देती है जो अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए फाइबर-युग्मित आउटपुट बीम की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करती है।

फाइबर एक उच्च सतह क्षेत्र करने वाली मात्रा के अनुपात, जो कुशल ठंडा सक्षम बनाता है और विशिष्ट प्रदर्शन मानकों के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता प्रदान करता है। युग्मित डायोड लेजर फाइबर शुरू में निरंतर (CW), कम बिजली, एकल मोड ऑपरेशन तक सीमित हैं। बाद विकास के 30 से अधिक वर्षों, फाइबर युग्मित डायोड लेजर एकल और बहु ​​मोड आपरेशन प्राप्त करने के लिए सक्षम किया गया है, तरंग दैर्ध्य के यूवी (यूवी) को कवर रेंज दूर अवरक्त के लिए (सुदूर आईआर) बैंड, और एक बहुत ही उच्च शक्ति स्तर, चर पुनरावृत्ति प्रदान कर सकते हैं आवृत्ति, और (शायद सबसे महत्वपूर्ण) महिलाओं की पल्स चौड़ाई के लिए मिलीसेकंड।

पारंपरिक मुक्त अंतरिक्ष लेज़रों के विपरीत, फाइबर डायोड लेजर उपयोग फाइबर और फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग्स (डीसीएफ) है, जो ऑप्टिकल प्रतिक्रिया के लिए पारंपरिक अचालक दर्पण की जगह युग्मित। अधिकांश उच्च शक्ति फाइबर युग्मित डायोड लेजर एक डबल क्लैड फाइबर वास्तुकला, जहां लाभ माध्यम फाइबर कोर में है, आवरण की दो परतों से घिरा का उपयोग करें। एक लेजर डायोड या एक अन्य फाइबर लेजर से एक मल्टीमोड पंप बीम, आंतरिक क्लैडिंग में फैलता है और बाहरी क्लैडिंग द्वारा सक्रिय माध्यम को उत्तेजित करने और फाइबर कोर में फैलने वाले लेसिंग मोड का उत्पादन करने के लिए विवश होता है।

अल्ट्राफास्ट लेजर दालों का उत्पादन करने के लिए, सक्रिय या निष्क्रिय मोड-लॉकिंग तकनीकों की आवश्यकता होती है। निष्क्रिय मोड-लॉकिंग के लिए आज इस्तेमाल की जाने वाली तकनीकों में से कुछ में नॉनलेयर ध्रुवीकरण रोटेशन और संतृप्ति अवशोषण तकनीक शामिल हैं, जबकि इलेक्ट्रो-ऑप्टिक या एकोवेक्टो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर का उपयोग सक्रिय मोड-लॉकिंग के लिए किया जाता है।

सेमीकंडक्टर संतृप्त अवशोषक (SESAM) में, अर्धचालक क्वांटम कुओं को सेमीकंडक्टर वितरित ब्रैग रिफ्लेक्टरों पर उगाया जाता है, और SESAM को सफलतापूर्वक 1.0m और 1.5 माइक्रोन तरंग दैर्ध्य पर संचालित femtosecond फाइबर युग्मित डायोड लेजर का निर्माण करने के लिए उपयोग किया जाता है। erbium-doped (ईआर) फाइबर युग्मित डायोड लेजर ग्राफीन saturable अवशोषक का उपयोग करने का उपयोग स्वयं शुरू कर मोड लॉक किया और स्थिर सॉलिटन दालों से पता चला है। ये केवल कुछ फेमटोसेकंड फाइबर लेजर आर्किटेक्चर हैं जो वाणिज्यिक लेजर विभिन्न वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों को पूरा करने के लिए उपयोग कर रहे हैं।

फाइबर युग्मित डायोड लेजर R / LM2 प्रक्रिया को लागू करने के लिए एक आदर्श विकल्प है क्योंकि वे आवश्यक उच्च आउटपुट शक्ति (लगभग 800W) और निकट अवरक्त (NIR) तरंग दैर्ध्य प्रदान करते हैं, और अन्य प्रकार के लेज़रों की तुलना में जैसे फ्लैश पंप स्पंदित एनडी: YAG लेजर, फाइबर युग्मित डायोड लेजर कम परिचालन लागत और लंबे समय तक रखरखाव अंतराल है।

पहली पीढ़ी के फाइबर लेजर एकल फाइबर लेजर डायोड आधारित, सभी पंप घटकों में से एक बड़ी संख्या में आम तौर पर एक साथ जुड़े हुए हैं अधिकतम स्थिरता प्राप्त करने के लिए। हालांकि इस विधि आम तौर पर अत्यधिक मजबूत है, यह विशेष रूप से लक्ष्य सामग्री से वापस प्रतिबिंब के लिए अतिसंवेदनशील है। इसलिए, प्रतिबिंबित धातु के उपचार में, जैसे कि तांबा और पीतल, आपको कुछ प्रकार के ऑप्टिकल आइसोलेटर का उपयोग करना चाहिए। इसके अलावा, फ़्यूज़ किए गए घटकों (कभी-कभी अंतिम संचरण फाइबर सहित) के उपयोग का मतलब है कि इन लेजर की मरम्मत साइट पर नहीं की जा सकती है। इसलिए, यदि कोई घटक थोड़ा क्षतिग्रस्त है, तो पूरे लेजर को प्रतिस्थापन के लिए कारखाने में लौटाया जाना चाहिए।

सुसंगत फाइबर युग्मित डायोड लेजर के लिए एक अभिनव मॉड्यूलर दृष्टिकोण का उपयोग मुख्य रूप से एकल उत्सर्जक के बजाय, पंप स्रोत के रूप में अर्धचालक पराबैंगनीकिरण पर आधारित है। पंप रैखिक सरणी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश असतत ऑप्टिकल तत्वों से बना बीम कॉम्बिनर का उपयोग करके लाभ फाइबर में पेश किया जाता है। बीम कॉम्बिनर भी लाभ फाइबर आउटपुट के बीम को कैलिब्रेट करता है, और फिर अन्य ऑप्टिकल तत्वों को अंतिम परिवहन फाइबर के लिए प्रभावी रूप से युग्मित किया जाता है।