उद्योग समाचार

छोटो तरंगदैर्ध्य साँघुरो लाइनविड्थ फाइबर लेजर

2021-12-27
स्पेक्ट्रल संश्लेषण टेक्नोलोजीको लागि, संश्लेषित लेजर उप-बीमहरूको संख्या बढाउनु संश्लेषण शक्ति बढाउने महत्त्वपूर्ण तरिकाहरू मध्ये एक हो। फाइबर लेजरहरूको स्पेक्ट्रल दायरा विस्तार गर्नाले वर्णक्रमीय संश्लेषण लेजर उप-बीमहरूको संख्या बढाउन र वर्णक्रमीय संश्लेषण शक्ति [44-45] बढाउन मद्दत गर्नेछ। वर्तमानमा, सामान्यतया प्रयोग हुने स्पेक्ट्रम संश्लेषण दायरा 1050~1072 एनएम हो। साँघुरो लाइनविड्थ फाइबर लेजरहरूको तरंग लम्बाइ दायरालाई 1030 एनएममा विस्तार गर्नु स्पेक्ट्रम संश्लेषण प्रविधिको लागि ठूलो महत्त्व हो। तसर्थ, धेरै अनुसन्धान संस्थाहरूले छोटो तरंग लम्बाइ (1040 एनएम भन्दा कम तरंगदैर्ध्य) मा फोकस गरेका छन् साँघुरो रेखा चौडा फाइबर लेजरहरू अध्ययन गरियो। यो कागज मुख्यतया 1030 nm फाइबर लेजर अध्ययन गर्दछ, र 1030 nm मा वर्णक्रम संश्लेषित लेजर सब-बीम को तरंगदैर्ध्य दायरा विस्तार गर्दछ।
विभिन्न तरंगदैर्ध्य भएका फाइबर लेजरहरूको आउटपुट विशेषताहरू मुख्यतया लाभ फाइबरको अवशोषण स्पेक्ट्रम र उत्सर्जन स्पेक्ट्रमबाट प्रभावित हुन्छन्। छोटो तरंगदैर्ध्य फाइबर लेजरहरूको लागि, फाइबर लेजरहरूको परम्परागत तरंगदैर्ध्य ब्यान्ड (1060~1080 nm) को तुलनामा, लाभ फाइबरको अवशोषण क्रस-सेक्शन ठूलो हुन्छ। छोटो तरंगदैर्ध्य लेजरलाई लामो-तरंग लम्बाइ लेजर आउटपुट उत्पादन गर्न गेन फाइबरमा सजिलैसँग पुन: अवशोषित गरिन्छ, त्यो हो, ASE उत्पन्न हुन्छ, जसले यसको उत्पादन शक्ति सीमित गर्दछ।

2011 मा, जेना विश्वविद्यालयका ओ. श्मिटले एम्प्लीफिकेशनको लागि बीउ प्रकाशको रूपमा एक साँघुरो लाइनविड्थ ASE स्रोत प्रयोग गरे। बीउ स्रोत संरचना चित्र 21 मा देखाइएको छ। 12 बजे बीज लाइनविड्थ नियन्त्रण गर्न दुई ग्रेटिङ्हरू प्रयोग गरिन्छ, बीज उत्पादन शक्ति 400 mW छ, र केन्द्र तरंगदैर्ध्य 1030 nm छ। बीउको स्रोत दुई चरणमा विस्तारित हुन्छ। पहिलो चरणले 40/200 फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर प्रयोग गर्दछ र दोस्रो चरणले 42/500 फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर प्रयोग गर्दछ। अन्तिम आउटपुट पावर 697 W हो र बीम गुणस्तर M2=1.34 [46] हो।


2016 मा, अमेरिकी वायुसेना प्रयोगशालाका नादेर ए नादेरीले बीउ स्रोतको रूपमा 1030 एनएम मोड्युल गरिएको PRBS सिग्नलको साथ एकल-फ्रिक्वेन्सी लेजर प्रयोग गरे। बीज स्रोतको स्पेक्ट्रल लाइनविड्थ 3.5 GHz थियो, र त्यसपछि यो एम्प्लीफायर चरण द्वारा विस्तार गरिएको थियो। प्रयोगात्मक उपकरण चित्र 22 मा देखाइएको छ। प्रणालीले 1030 nm ब्यान्डको लेजर आउटपुट पावरलाई 1034 W मा बढाउँछ, स्पेक्ट्रल लाइनविड्थ 11 pm छ, एम्पलीफायर चरणको आउटपुट दक्षता 80% छ, ASE दमन अनुपात 40 dB सम्म छ, र बीम गुणस्तर M2 हो। = १.१ देखि १.२। प्रयोगमा, SBS र ASE प्रभावहरू लाभ फाइबरको लम्बाइ नियन्त्रण गरेर दबाइयो [47-48]।

2014 मा, Ye Huang et al। संयुक्त राज्य अमेरिका मा Nufern कम्पनी को 1028~1100 nm को तरंगदैर्ध्य दायरा मा kw लेजर उत्पादन हासिल गर्यो [49]। प्रयोगमा, 1028 एनएम र 1100 एनएम लेजरहरू मुख्य रूपमा अध्ययन गरिएको थियो, र परिणामहरू 1064 एनएम लेजरहरूसँग तुलना गरिएको थियो। यो फेला पर्यो कि परम्परागत ब्यान्ड फाइबर लेजरहरूको तुलनामा, छोटो-तरंग लम्बाइ र लामो-तरंग लम्बाइ फाइबर लेजरहरूको ASE प्रभाव उल्लेखनीय रूपमा बढाइएको थियो। अन्तमा, ASE प्रभावलाई दबाएपछि, 1028 एनएम ब्यान्डमा 1215 W एकल-मोड लेजर आउटपुट प्राप्त भयो, र अप्टिकल दक्षता 75% थियो।

2016 मा, अमेरिकी कम्पनी रोमन यागोडकिन एट अल। बीज स्रोतको रूपमा एकल-फ्रिक्वेन्सी लेजरमा चरण मोड्युलेसन प्रदर्शन गरियो। एम्प्लीफिकेशन पछि, 1.5 kW को लेजर आउटपुट प्राप्त भयो। लेजर केन्द्र तरंगदैर्ध्य दायरा 1030~1070 nm छ, र वर्णक्रमीय रेखा चौडाई <15 GHz [50] हो। तरंगदैर्ध्यमा आउटपुट स्पेक्ट्रम चित्र 23 मा देखाइएको छ। यो स्पेक्ट्रमबाट देख्न सकिन्छ कि छोटो-तरंग लम्बाइ लेजर स्पेक्ट्रमको ASE दमन अनुपात 1064 nm नजिकको लेजरको भन्दा लगभग 15 dB कम छ। 2017 मा, US IPG कम्पनीले 1030 nm एकल-फ्रिक्वेन्सी लेजरमा 20 GHz मा स्पेक्ट्रम विस्तार गर्न चरण मोड्युलेसन प्रदर्शन गर्यो। तीन-चरण पूर्व-प्रवर्द्धन चरण पछि, उत्पादन शक्ति 15-20 W पुग्यो, र अन्ततः मुख्य एम्प्लीफायर चरण पछि, उत्पादन शक्ति 2.2 kW थियो। छोटो तरंगदैर्ध्य लेजर आउटपुट हाल 1030 एनएम ब्यान्ड फाइबर लेजर [50] को उच्चतम उत्पादन शक्ति हो।
संक्षेपमा, ASE प्रभावको प्रभावको कारण, छोटो-तरंग लम्बाइ साँघुरो-लाइनविड्थ फाइबर लेजरको अधिकतम उत्पादन शक्ति मात्र 2.2 kW हो, जसमा सामान्य नजिकको साँघुरो-लाइनविथ फाइबर लेजरको तुलनामा विकासको लागि धेरै ठाउँ छ। 1064 एनएम तरंगदैर्ध्य।

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept