യിട്ടര്ബിയം ഫൈബർ ലേസർ: ഉപകരണം, ഓപ്പറേറ്റിംഗ് തത്ത്വം, വൈദ്യുതി, ഉത്പാദനം, ഉപയോഗം

ഫൈബർ ലേസർമാർ കോംപാക്ട് ആൻഡ് ഡ്യൂറബിൾ ആണ്, കൃത്യമായി ചൂടിൽ ഊർജ്ജം ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു. വ്യത്യസ്ത തരം, വ്യത്യസ്തമായ ഒപ്റ്റിക് ക്വാണ്ടം ജനറേറ്റർ ഉള്ളതിനാൽ അവയ്ക്ക് തനതായ പ്രത്യേകതകൾ ഉണ്ട്.

ഫൈബർ ലേസർമാർ: ഓപ്പറേഷൻ പ്രിൻസിപ്പിൾ

ഈ തരം ഡിവൈസുകൾ, വടി, പ്ലേറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ ഡിസ്കിനേക്കാൾ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ വർക്ക് ബോഡിയുമായി സഹജമായ വികിരണത്തിന്റെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ഉറവിടത്തിന്റെ വ്യത്യാസമാണ്. നാരുകളുടെ മദ്ധ്യഭാഗത്ത് ഡച്ചൻറ് പ്രകാശം ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്നു. അടിസ്ഥാന ഘടന ലളിതമായതും തികച്ചും സങ്കീർണവുമായതുമാണ്. നൈറ്റർബിയം ഫൈബർ ലേസർ ഡിവൈസാണ് നാരുകൾക്ക് വലിയ ഉപരിതലവലുപ്പമുള്ള അനുപാതം, അതിനാൽ ചൂട് താരതമ്യേന എളുപ്പത്തിൽ വിഭജിക്കപ്പെടും.

ഫൈബർ ലേസർമാർ മികച്ച രീതിയിൽ ഊർജ്ജം പകരും, മിക്കപ്പോഴും ഡയോഡ് ക്വാണ്ടം ജനറേറ്ററുകളിലൂടെയാണ്, ചില കേസുകളിൽ - ഒരേ ഉറവിടങ്ങളിൽ. ഈ സംവിധാനങ്ങളിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്സ് സാധാരണയായി ഫൈബർ ഘടകങ്ങളാണ്, അവയിൽ മിക്കവരും അല്ലെങ്കിൽ അവയിൽ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ വോള്യൂമർക് ഒപ്റ്റിക്സ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ചിലപ്പോൾ ആന്തരിക ഫൈബർ-ഒപ്റ്റിക്കൽ സംവിധാനവും ബാഹ്യമായ വോള്യൂമർക് ഒപ്റ്റിക്സുമായി സംയോജിക്കുന്നു.

ഒരു ഫൈബർ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ലൈഗ് ഗൈഡ് വഴി കണക്ടറുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ഓരോ ഡയോഡും ഡൈഡ് പമ്പിംഗിനും ഡയോഡും, മാട്രിക്സും, അല്ലെങ്കിൽ ഡയോഡുകളുടെ ഒരു സെറ്റും ആയിരിക്കാം. ഓരോ അവസാനത്തിലും ഉത്തേജിത നാരുകൾ രതിയെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഒരു കണ്ണാടിയാണ് - പ്രായോഗികമായി, ബ്രാഗ് ഗ്രിപ്പിംഗുകൾ ഫൈബറിലാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഉൽപാദന ray ഫൈബർ അല്ലാതെ മറ്റൊന്നിലേക്കോ കടന്നുപോകുന്നില്ലെങ്കിൽ അറ്റത്ത് വോളിയം ഓപ്റ്റിക്സ് ഇല്ല. ലൈഗുണ്ടാകാൻ കഴിയും, അതിനാൽ ആവശ്യമെങ്കിൽ, ലേസർ കെമിക്കിൽ നിരവധി മീറ്ററുകൾ നീളാം.

ഡ്യുവൽ കോർ ഘടന

ഫൈബർ ലേസർ ഉപയോഗിച്ച ഫൈബർ ഘടന പ്രധാനമാണ്. ഏറ്റവും സാധാരണ ജ്യാമിതി ഒരു ഡ്യുവൽ കോർ ഘടനയാണ്. അനാവശ്യമായ പുറം കോർ (ചിലപ്പോൾ ആന്തരിക ഷെൽ എന്നും വിളിക്കപ്പെടുന്നു) പമ്പ് ചെയ്ത വെളിച്ചം ശേഖരിക്കുകയും നാരുകളോടൊപ്പം നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഫൈബർ വികിരണത്തിൽ ഉൽപാദിപ്പിച്ച നിർബന്ധിത വികിരണം ഇൻറർ കോർ വഴി കടന്നുപോകുന്നു. ആന്തരിക കാമ്പിൽ ഒരു പമ്പിങ് ലൈറ്റ് ബീം വഴി ഉത്തേജിതമായ യന്ത്രേലിയത്തിന്റെ ഒരു കൂട്ടം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഷോർട്ട്കോണൽ, ഡി ആകൃതിയിലുള്ള, ചതുരാകൃതിയിൽ ഉൾപ്പെടുന്ന ബാഹ്യപാതികളില്ലാത്ത നിരവധി വൃത്താകൃതിയിലുള്ള രൂപങ്ങളുണ്ട്. ഒരു കേന്ദ്ര ബാർ കാമറയിൽ സംഭവിക്കുന്നത് കുറയുന്നു.

ഒരു ഫൈബർ ലേസർക്ക് അവസാനം അല്ലെങ്കിൽ പിൻ പമ്പ് ചെയ്യാനാകും. ഒന്നാമത്തെ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒന്നോ അതിലധികമോ ഉറവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള വെളിച്ചം നാരുകളുടെ അവസാനം പ്രവേശിക്കുന്നു. ലാറ്ററൽ പമ്പിങ്ങിൽ, പ്രകാശം പുറംപാളിക്ക് പോഷകാംശങ്ങൾ നൽകുന്നു. ഇത് കോർ ലേസറിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്, അവിടെ പ്രകാശം അക്ഷത്തിൽ ലംബമായി കടക്കുന്നു.

അത്തരം ഒരു പരിഹാരത്തിനായി പല ഡിസൈൻ വികസനങ്ങളും ആവശ്യമാണ്. ആന്തരിക കാമ്പിൽ ഉത്തേജിത ഉത്തേജനം നയിക്കുന്ന ഒരു ജനസംഖ്യ വിടവ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനായി പമ്പ് ഇളം സജീവ മേഖലയിലേക്ക് കൊണ്ടുവരാൻ ശ്രദ്ധിക്കപ്പെടേണ്ടതാണ്. നാരുകളുടെ ഉത്തേജനം, അതിന്റെ നീളം എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ച് ലേസർ കോർ വ്യത്യസ്തമായ അളവിൽ വികസിപ്പിക്കാവുന്നതാണ്. ആവശ്യമായ ഘടകങ്ങൾ ലഭ്യമാക്കുന്നതിന് ഈ ഘടകങ്ങൾ ഡിസൈൻ എൻജിനീയറിനാൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബറിനുള്ളിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ പ്രത്യേകിച്ച് പരിമിതികൾ ഉണ്ടാകും. അത്തരം ഒരു കോർ വളരെ ചെറിയ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ വിസ്തീർണ്ണം ഉള്ളതിനാൽ അതിന്റെ ഉയർന്ന തീവ്രത പ്രകാശം കടന്നുപോകുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, Brillouin ന്റെ ലിനക്സ് വിഭജനം കൂടുതൽ വ്യക്തമായിത്തീരുന്നു. ഇത് ഔട്ട്പുട്ട് വൈദ്യുതിയെ ആയിരത്തോളം വട്ടുകൾ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. ഔട്ട്പുട്ട് സിഗ്നൽ വളരെ ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, നാരുകളുടെ അന്ത്യ മുഖം കേടാകാനിടയുണ്ട്.

ഫൈബർ ലേസർമാരുടെ ഫീച്ചറുകൾ

ഒരു ജോലിസ്ഥലത്തെ നാരുകൾക്കുള്ള ഫൈബർ ഉപയോഗം ഒരു വലിയ പരസ്പര നീളം നൽകുന്നു, ഇത് ഡയോഡ് പമ്പിങ്ങിൽ നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ ജ്യാമിതി photon conversion ഒരു ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയും നയിക്കും, അതുപോലെ ഒരു വിശ്വസനീയവും കോംപാക്ട് ഡിസൈൻ, ക്രമീകരിക്കും ക്രമീകരണം അല്ലെങ്കിൽ വിന്യാസം ആവശ്യമില്ലാത്ത ഒപ്റ്റിക്സ് ഇല്ല.

ഫൈബർ ലേസർ, അതിന്റെ ഉപകരണം നന്നായി പ്രവർത്തിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, കട്ടിയുള്ള മെറ്റൽ ഷീറ്റുകൾ വെൽഡിംഗ്, ഫെംടസ്ക്രീൻ പൾസുകൾ ലഭിക്കുന്നതിന് ഇവ രണ്ടും രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഫൈബർ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറുകൾ ഒരു-പാസ് വർദ്ധനവിപണി നൽകുന്നു, ടെലികമ്യൂണിക്കേഷനിൽ ഇത് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു, കാരണം ഒരേ സമയം നിരവധി തരംഗങ്ങളെ തരംതാഴ്ത്തുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഒരേ നേട്ടം ഒരു മാസ്റ്റർ ഓസിലേറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുത ആംപ്ലിഫയറുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ചില കേസുകളിൽ, ആംപ്ലിഫയർ ഒരു നിരന്തരമായ റേഡിയേഷൻ ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കാം.

ഉത്തേജനം ഉത്തേജനം നിരോധിച്ച ഫൈബർ വിഘടിതത്തോടെയുള്ള സ്വാഭാവികമായ റേഡിയേഷന്റെ ഉറവിടമാണ് മറ്റൊരു ഉദാഹരണം. മറ്റൊരു ഉദാഹരണം രാമൻ ഫൈബർ ലേസർ ആണ്. കൂട്ടിച്ചേർത്ത ചിതറിക്കലിനൊപ്പം, തരംഗദൈർഘ്യത്തെ ഗണ്യമായി മാറ്റുന്നു. ഫ്ലൂറൈൻ ഗ്ലാസ് നാരുകൾ ഉപയോഗിക്കാനാവുന്ന ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണത്തിലാണ് ഇത് കണ്ടെത്തിയത്. സാധാരണ ക്വാർട്സ് ഫൈബറിനേക്കാൾ കോമ്പിനേഷൻ ഉത്പാദനം, വികസനം എന്നിവയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

എന്നിരുന്നാലും, ഒരു ഭരണം എന്ന നിലയിൽ, കോർ ഒരു അപൂർവ ഭൂമിയെ ഉത്തേജിപ്പിക്കൽ കൊണ്ട് നാരുകൾ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. പ്രധാന അഡീറ്റീവുകൾ ഇറ്റെർബിയം, erbium എന്നിവയാണ്. 1030 നും 1080 നും ഇടയിലാണ് വൈറ്റെർബിയത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ളത്. 940-നോഡൽ ഡയോഡ് പമ്പിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് ഫോട്ടോണുകളുടെ കുറവ് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു. നിയോഡൈമിയം ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിൽ ഉണ്ടെന്ന് പറയുന്ന സ്വയം അവശലന സാധ്യതകളിൽ Ytterbium ഇല്ല, അതിനാൽ രണ്ടാമത്തേത് വോള്യൂമെട്രിക് ലേസർമാർക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഒപ്പം യിറ്റെർബിയം ഫൈബർ ലേസർമാർക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു (ഇരുവരും ഏകദേശം ഒരേ തരംഗദൈർഘ്യം നൽകുന്നു).

1530-1620 Nm പരിധിയിലുള്ള എർബിയം പുറത്തേക്ക്, കണ്ണുകൾക്ക് സുരക്ഷിതമാണ്. 780 നാനോമീറ്ററോളം പ്രകാശം ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്ന ആവൃത്തി ഇരട്ടിപ്പിക്കാനാകും, ഇത് മറ്റ് തരം ഫൈബർ ലേസർമാർക്ക് ലഭ്യമല്ല. അവസാനമായി, പമ്പി റേഡിയേഷൻ ആഗിരണം ചെയ്ത് ഈ ഊർജ്ജത്തെ erbium ലേക്ക് മാറ്റുന്ന വിധത്തിൽ യേർട്ടബിയം erbium- ൽ ചേർക്കാം. ഇൻഫിരോഡിലെ ഒരു തിളക്കം കൊണ്ട് മറ്റൊരു അലോയ്ഡിംഗ് ചേരുവയാണ് തുലിയം. ഇത് കണ്ണാടി-സുരക്ഷിതമായ പദാർത്ഥമാണ്.

ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത

ഒരു ഫൈബർ ലേസർ ഒരു ക്വാമി ത്രി-തല സിസ്റ്റം ആണ്. പമ്പ് ഫോട്ടോൺ നിലത്തു നിന്ന് മുകളിലേക്ക് തലത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. ലെസോസർ ട്രാൻസിഷൻ എന്നത് അപ്പർ ലെവലിലെ ഏറ്റവും താഴ്ന്ന ഭാഗത്ത് നിന്നും സ്പ്ലിറ്റ് ഗ്രൗണ്ട് സ്റ്റേറ്റുകളിലേയ്ക്ക് മാറ്റപ്പെടുന്നു. ഇത് വളരെ ഫലപ്രദമാണ്: ഉദാഹരണത്തിന്, 940 nm പമ്പ് ഫോട്ടോണുമായി വൈറ്റെർബിയം 1030 nm ന്റെ തരംഗദൈർഘ്യവും 9% മാത്രമേ ക്വാണ്ടം ഡീപ് (ഊർജ്ജ നഷ്ടം) ഉള്ളതുമായ ഒരു ഫോട്ടോണെ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു.

ഇതിനു വിപരീതമായി, 808 എൻഎം എന്ന തോതിൽ നിയോഡൈമിയം ഊർജ്ജത്തിന്റെ 24 ശതമാനം നഷ്ടപ്പെടുന്നു. അങ്ങനെ, യ്ട്ളർബിയം സ്വാഭാവികമായും കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവുമാണ്, ചില ഫോട്ടോണുകളുടെ നഷ്ടം മൂലം ഇത് എല്ലാം സാധ്യമല്ല. 1480 അല്ലെങ്കിൽ 980 Nm ന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ നിരവധി തവണ ആവൃത്തി ബാൻഡുകളെയും, erbium- യ്ക്കും പമ്പ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഫോട്ടോൺ വൈകല്യത്തിന്റെ കാഴ്ചപ്പാടിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന ആവൃത്തി വളരെ ഫലപ്രദമല്ല, പക്ഷെ ഈ കേസിൽ ഇത് ഉപയോഗപ്രദമാണ്, കാരണം 980 നാലും ഏറ്റവും മികച്ച ഉറവിടങ്ങൾ ലഭ്യമാണ്.

പൊതുവേ, ഒരു ഫൈബർ ലേസർ ഫലപ്രാപ്തി രണ്ടു-ഘട്ട പ്രോസസ് ഫലമാണ്. ആദ്യം, പമ്പ് ഡയോഡിന്റെ കാര്യക്ഷമതയാണ്. സൂക്ഷ്മ വികിരണത്തിന്റെ സെമികനക്ച്വർ സ്രോതസ്സുകൾ വളരെ ഫലപ്രദമാണ്. ഇലക്ട്രോണിക് സിഗ്നലിനെ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലിനാക്കി മാറ്റാനുള്ള 50% കാര്യക്ഷമതയും ഉണ്ട്. 70% അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതൽ തുക കൈവരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ലബോറട്ടറി പഠന ഫലങ്ങൾ വ്യക്തമാക്കുന്നു. ഫൈബർ ലേസർ ഉത്പന്ന വികിരണം കൃത്യമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നെങ്കിൽ, ഉയർന്ന പമ്പ് ദക്ഷത കൈവരിക്കാൻ സാധിക്കും.

രണ്ടാമതായി, അത് ഒപ്റ്റിക്കൽ-ഒപ്റ്റിക്കൽ പരിവർത്തന ദക്ഷതയാണ്. ഫോട്ടോണുകളിൽ ചെറിയ കുറവുകളുള്ളതിനാൽ 60-70% ഒപ്റ്റിക്കൽ-ഒപ്റ്റിക്കൽ പരിവർത്തന ക്ഷമതയുള്ള ഉയർന്ന ആവേശവും എക്സ്ട്രാക്ഷൻ കാര്യക്ഷമതയും നേടാൻ കഴിയും. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന കാര്യക്ഷമത 25-35% വരെയാണ്.

വ്യത്യസ്ത കോൺഫിഗറേഷനുകൾ

തുടർച്ചയായ വികിരണത്തിന്റെ ഫൈബർ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്വാണ്ടം ജനറേറ്റർമാർ ഒറ്റ-അല്ലെങ്കിൽ മൾമോമോഡ് (തിരശ്ചീന മോഡുകൾക്കായി) ആയിരിക്കും. സിംഗിൾ-മോഡ് ഒരു അന്തരീക്ഷത്തിലൂടെ ഒരു ബീം ജോലി അല്ലെങ്കിൽ അയയ്ക്കുന്നത് വസ്തുക്കൾ ഒരു ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ബീം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, multimode വ്യാവസായിക ഫൈബർ ലേസർ കൂടുതൽ ശക്തി സൃഷ്ടിക്കും. കട്ടിംഗിനും വെൽഡിങ്ങിനും പ്രത്യേകിച്ച് ചൂട് ചികിത്സയ്ക്കായി, ഒരു വലിയ പ്രദേശം പ്രകാശിച്ചു എവിടെയാണ് ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

ഒരു നീണ്ട പൾസ് ഫൈബർ ലേസർ പ്രധാനമായും ഒരു പാശ്ചാത്യ-വൈദ്യുത ഉപകരണമാണ്, സാധാരണയായി മില്ലിസെക്കൻഡ് തരത്തിന്റെ പൾസ് ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്നു. സാധാരണയായി അതിന്റെ പ്രവർത്തനചക്രം 10% ആണ്. ഇതുപയോഗിക്കുന്നത് നിരന്തരമായ മോഡിൽ (സാധാരണയായി പത്തിരട്ടി വലുപ്പമുള്ളത്) ഉയർന്ന ഉയർന്ന ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, പൾസിഡ് ഡ്രില്ലിംഗിനായി. ദൈർഘ്യം അനുസരിച്ച് ആവൃത്തി 500 Hz- യിൽ എത്താൻ കഴിയും.

ഫൈബർ ലേസർമാർക്കുള്ള ക്യു-സ്വീകാര്യവും ബൾക്ക് ലേസർമാരിൽ പ്രവർത്തിക്കും. ഒരു സാധാരണ പൾസ് ദൈർഘ്യം ഒരു മൈക്രോസെക്കൻഡിലേക്ക് നാനോ സെക്കോണ്ടുകളുടെ പരിധിയിലുണ്ട്. കൂടുതൽ ഫൈബർ, ക്യൂ-സ്വിമ്മിംഗ് ഔട്ട്പുട്ട് റേഡിയേഷനുവേണ്ടി കൂടുതൽ സമയം എടുക്കുന്നു, ഇത് ദീർഘനേരത്തേയ്ക്ക് നയിക്കുന്നു.

ക്യു-സ്വിച്ചിംഗ് ക്രമത്തിൽ ഫൈബർ പ്രോപ്പർട്ടികൾക്ക് ചില നിയന്ത്രണങ്ങൾ ഏർപ്പെടുത്തുന്നുണ്ട്. ഫൈബർ ലേസർ ഓഫ് അലൈനറിറ്റി കാതലായുടെ ചെറിയ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ വിസ്തീർണ്ണത്തെ കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നതാണ്, അതിനാൽ ഉയർന്ന ഊർജ്ജം പരിമിതമായിരിക്കണം. മെച്ചപ്പെട്ട പ്രകടനം, അല്ലെങ്കിൽ സജീവ ഭാഗത്തിന്റെ അറ്റങ്ങളിലേക്കുള്ള ഫൈബർ മോഡറേറ്റർ നൽകുന്ന വോള്യൂമർ ക്യൂ സ്വിച്ചുകൾ ഉപയോഗിക്കാം.

ക്യു-സ്വിച്ചിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് പയർ വർഗങ്ങൾ ഫൈബറിലോ ക്രോസിറ്റി റിസൊണേറ്ററിലോ വികസിപ്പിക്കാം. നാഷണൽ ന്യൂക്ലിയർ ടെസ്റ്റ് സിമുലേഷൻ കോംപ്ലക്സിൽ (എൻഐഎഫ്, ലിവർമോർ, കാലിഫോർണിയ) ഒരു ഉദാഹരണം ഉദാഹരണം. ഇവിടെ 192 പടങ്ങളായുള്ള മാസ്റ്റര് ഓസിലേറ്റർ ആണ് യിറ്റെർബിയം ഫൈബർ ലേസർ. വലിയ അളവിലുള്ള അലോയ് ഗ്ലാസുകളിലെ ചെറിയ പ്രചോദനങ്ങൾ എന്നെ മെഗാജൂളുകളാക്കി മാറ്റുന്നു.

സിൻക്രൊണൈസേഷനുമൊത്തുള്ള ഫൈബർ ലേസർമാരിൽ, ആവർത്തന ഫ്രീക്വൻസി, മോണിറ്റി ലോക്കിങിന്റെ മറ്റ് മോഡുകൾ പോലെ വർദ്ധിപ്പിക്കൽ വസ്തുക്കളുടെ ദൈർഘ്യത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, പൾസ് വീതി ലാഭം ബാൻഡ്വിഡ്തിൽ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഏറ്റവും ചെറുതാണ് 50 fs, ഏറ്റവും സാധാരണമായത് 100 fs പരിധിയിലുണ്ട്.

ഈർബിയ, യ്ടേബർബിയം നാരുകൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം ഒരു പ്രധാന വ്യത്യാസമുണ്ട്, അതിന്റെ ഫലമായി വ്യതിയാനങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത രീതികളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. എർബിയം-ഡോപ്പോഡ് ഫൈബറുകൾ അനിയന്ത്രിതമായ വിച്ഛേദിക്കുന്ന മേഖലയിൽ 1550 നാനോ ആണ്. ഇത് solitons ഹാജരാക്കാൻ സാധിക്കും. യ്ട്ബറിബിയം നാരുകൾ പോസിറ്റീവ് അല്ലെങ്കിൽ സാധാരണ ഡിസ്പേഷൻ മേഖലയിലുണ്ട്; തത്ഫലമായി, അവർ പൾസുകളെ ഒരു പ്രഭാത ലൈനാർ മോഡുലേഷൻ ആവൃത്തിയോടെ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. തന്മൂലം, പൾസ് നീളം ചുരുക്കാൻ ഒരു ബ്രാഗ് ഗ്ലാറ്റിംഗ് ആവശ്യമാണ്.

ഫൈബർ-ലേസർ പൾസ് മാറ്റാൻ പല വഴികളും ഉണ്ട്, പ്രത്യേകിച്ച്, അൾട്രാസ്റ്റ്ഫസ്റ്റ് പിക്കോസ്കൂണ്ട് പഠനത്തിന്. ഫോട്ടോണിക് ക്രിസ്റ്റൽ നാരുകൾ വളരെ ചെറിയ ന്യൂക്ലിയസ്സുകളുപയോഗിച്ച് നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും, ഉദാഹരണത്തിന് സൂപ്പർകണ്ടൈറ്റിനും ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ. നേരെമറിച്ച്, ഉയർന്ന ശക്തികളിൽ നോൺ-ലീനിയർ ഇഫക്ടുകൾ ഒഴിവാക്കാൻ ഫോട്ടോണിക് പരലുകൾ വളരെ വലിയ സിംഗിൾ മോഡ് കോറുകളുപയോഗിച്ച് നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും.

ഉയർന്ന ഊർജ്ജം ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി ഒരു വലിയ കാമ്പുള്ള വഴക്കമുള്ള ഫോട്ടോണിക് ക്രിസ്റ്റലുകൾ നിർമ്മിക്കും. അടിസ്ഥാന തിരശ്ചീന മോഡ് മാത്രം നിലനിർത്തുമ്പോൾ അഭികാമ്യമല്ലാത്ത ഉയർന്ന-ശ്രേണി മോഡുകൾ ഉന്മൂലനം ചെയ്യാൻ ഒരു മാർഗമാണ് മനഃപൂർവ്വം ചെയ്യുന്നത്. അസ്വഭാവതാസംഘനം ഹൃണികത സൃഷ്ടിക്കുന്നു; കുറയ്ക്കലും ചുരുക്കലും ആവൃത്തിയിലൂടെ, ചെറുതും വലുതുമായ തരംഗങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. ദൈർഘ്യമേറിയ ഇഫക്റ്റുകൾ പൾസ് കംപ്രഷൻ ഉണ്ടാക്കാനും കഴിയും, ഇത് ഫ്രീക്വൻസി കോംബ്സ് പ്രത്യക്ഷപ്പെടാൻ ഇടയാക്കുന്നു.

സൂപ്പർകാങ്കിനിയുവിന്റെ ഉറവിടം എന്ന നിലയിൽ, വളരെ ചെറിയ പയർവർഗങ്ങൾ സ്വയം-മൊഡ്യൂളേഷനിലൂടെ വിശാലമായ നിര സ്പെക്ട്രം ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, 1050 nm ൽ ആദ്യ 6 ps പൾസുകളിലൂടെ ഒരു ytterbium ഫൈബർ ലേസർ സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അൾട്രാവയലറ്റ് മുതൽ 1600 nm വരെ ശ്രേണിയിൽ ഒരു സ്പെക്ട്രം ലഭിക്കും. 1550 നാനോമീറ്ററിലും തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ ഉർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന സൂപ്പർകണ്ടൈറ്റിനത്തിന്റെ മറ്റൊരു ഐ.ആർ സ്രോതസ്സ്.

ഉയർന്ന പവർ

വ്യവസായം ഇന്ന് ഫൈബർ ലേസർമാരുടെ ഏറ്റവും വലിയ ഉപഭോക്താവാണ്. വലിയ ആവശ്യം ഇന്ന് വാഹനവ്യവസായത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന കിലോവാട്ടിന്റെ ഓർഡറിന്റെ ശക്തിയാണ്. ഓട്ടോമോട്ടീവ് വ്യവസായം ദീർഘകാല ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനും ഇന്ധനം സംരക്ഷിക്കുന്നതിനും താരതമ്യേന എളുപ്പമാണ്. സാധാരണ മഷീൻ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഇത് വളരെ പ്രയാസമാണ്, ഉദാഹരണത്തിന്, ഇത്തരത്തിലുള്ള ഉരുപ്പടിയിൽ ദ്വാരങ്ങൾ പഞ്ച് ചെയ്യാനും സഹജമായ വികിരണം ഉറവിടങ്ങൾ എളുപ്പമാക്കുന്നു.

ഫൈബർ ലേസർ വഴി മെറ്റൽ കട്ടിംഗ്, മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ക്വാണ്ടം ജനറേറ്ററുകൾ താരതമ്യം, പല ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, സമീപത്തുള്ള ഇൻഫ്രാറെഡ് തരംഗങ്ങളുടെ ലോഹങ്ങൾ നന്നായി ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഈ നാരുകൾ ഫൈബറിലൂടെ കൈമാറ്റം ചെയ്യാൻ കഴിയും, ഇത് റോബോട്ടിനെ വെട്ടിക്കുറക്കാനും ഡ്രയർ ചെയ്യാനുമൊക്കെയായി ഫോക്കസ് എളുപ്പത്തിൽ നീക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

ഒപ്റ്റിക് ഫൈബർ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ആവശ്യകതകളെ കാണുന്നു. 2014-ൽ പരീക്ഷിച്ച അമേരിക്ക നാവികസേനയുടെ ആയുധം, 6 ഫൈബർ 5.5-കിലോവാട്ട് ലേസർ, ഒരു ബീം ആകുന്നതും, രൂപകല്പന ചെയ്ത ഒപ്റ്റിക്കൽ സംവിധാനം വഴി പുറത്തുവിടുന്നതുമാണ്. ആളില്ലാത്ത വാഹനങ്ങൾ നിർമിക്കാൻ 33 kW സ്ഥാപനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു . ബീം ഒറ്റ മോഡ് അല്ലെങ്കിലും, സിസ്റ്റം താല്പര്യമുള്ളതിനാൽ, സാധാരണവും എളുപ്പത്തിൽ ആക്സസ് ചെയ്യാവുന്നതുമായ ഘടകങ്ങളിൽ നിന്ന് സ്വന്തം കൈകളാൽ ഒരു ഫൈബർ ലേസർ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഇത് ഞങ്ങളെ സഹായിക്കുന്നു.

ഐപിജി ഫോട്ടോണിക്സിന്റെ സിംഗിൾ-മോഡ് സഹിതമുള്ള ഉറവിടത്തിന്റെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ശക്തി 10 kW ആണ്. മാസ്റ്റര് ഓസിലേറ്റര് ഒരു കിലോവാട്ട് ഒപ്റ്റിക്കല് ശക്തി ഉല്പ്പാദിപ്പിക്കുന്നു, അത് അള്പ്ലിഫര് കാസ്കേഡിന് നല്കുന്നു, ഇത് 1018 നാനോമീറ്ററോളം ഫൈബര് ലേസറുകളില് നിന്ന് പ്രകാശം കൊണ്ട് വലിച്ചെടുക്കുന്നു. മുഴുവൻ സിസ്റ്റവും രണ്ട് റഫ്രിജറേറ്ററുകളുടെ വലുപ്പമുണ്ട്.

ഫൈബർ ലേസർ നിർമ്മാതാക്കൾ ഉയർന്ന പവർകട്ട്, വെൽഡിംഗ് എന്നിവയിലും വ്യാപകമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഷീറ്റ് സ്റ്റീൽ കോണ്ടാക്ട് വെൽഡിങ്ങ് മാറ്റി പകരം, വസ്തുക്കളുടെ രൂപരഹിതമായ പ്രശ്നത്തെ പരിഹരിക്കുക. ഊർജ്ജ നിയന്ത്രണവും മറ്റു് പരാമീറ്ററുകളും വക്രങ്ങളെ വളരെ കൃത്യമായി, പ്രത്യേകിച്ച് കോണുകൾ മുറിച്ചു മാറ്റുവാൻ സാധ്യമാക്കുന്നു.

ഏറ്റവും ശക്തമായ multimode ഫൈബർ ലേസർ - അതേ നിർമ്മാതാവിന്റെ ലോഹങ്ങൾ വെട്ടിമുറിക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണം - 100 kW വരെ എത്തിയിരിക്കുന്നു. സിസ്റ്റം ഒരു incomerent ബീം ഒരു കോമ്പിനേഷൻ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, അതിനാൽ ഇത് അൾട്രാ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ബീം അല്ല. അത്തരം ദീർഘവൽക്കരിക്കുന്നത് ഫൈബർ ലേസർമാരെ വ്യവസായത്തിന് ആകർഷണീയമാക്കുന്നു.

കോൺക്രീറ്റ് ഡ്രെയിലിംഗ്

4 kW ന്റെ മൾട്ടിമൈഡ് ഫൈബർ ലേസർ വൈദ്യുതി കോൺക്രീറ്റ് കട്ട് ആൻഡ് ഡ്രൌളിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് എന്തുകൊണ്ട് അനിവാര്യമാണ്? നിലവിലുള്ള കെട്ടിടങ്ങളുടെ ഭൂഗർഭ പ്രതിരോധം എൻജിനീയർമാർ പരിശീലിപ്പിക്കുമ്പോൾ, കോൺക്രീറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് വളരെ ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. അതിൽ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യുമ്പോൾ, ഉദാഹരണത്തിന്, ഉരുക്കിന്റെ പിൻവലിക്കൽ, പരമ്പരാഗത ഇംപാക്ട് ഡ്രൂലിംഗ് വിള്ളലുകൾ ഉണ്ടാക്കുകയും കോൺക്രീറ്റ് ദുർബലപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും, പക്ഷേ ഫൈബർ ലേസർമാർ അത് തളർത്താതെ വെട്ടിക്കളയും.

ക്വി-സ്വിച്ച്ഡ് ഫൈബറുപയോഗിക്കുന്ന ക്വാണ്ടം ജനറേറ്റർമാർ ഉദാഹരണമായി, അർദ്ധചാലക ഇലക്ട്രോണിക് ഉത്പന്നങ്ങളുടെ അടയാളപ്പെടുത്തലിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. റേഞ്ച് ഫൈൻഡറുകളിൽ ഇവ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു: കൈ വലിപ്പത്തിലുള്ള ഘടകങ്ങളിൽ കണ്ണ്-സുരക്ഷിത ഫൈബർ ലേസർ ഉണ്ട്, അതിന്റെ ശക്തി 4 kW ആണ്, ഫ്രീക്വൻസി 50 kHz ഉം പൾസ് വീതി 5-15 ns.

ഉപരിതല ചികിത്സ

സൂക്ഷ്മ-നാനോ സമ്മർദ്ദത്തിന് ചെറിയ ഫൈബർ ലേസർമാർക്ക് വലിയ താല്പര്യം ഉണ്ട്. ഉപരിതല പാളി നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ, പൾസ് വീതി 35 ps നേക്കാൾ കുറവാണെങ്കിൽ, മെറ്റീരിയൽ തെളിച്ചമില്ല. ഇത് മാന്ദ്യത്തിന്റെയും മറ്റ് അനാവശ്യമായ വസ്തുക്കളുടെയും രൂപീകരണം ഇല്ലാതാക്കുന്നു. ഫെംടസെക്കന്റ് മോഡിലെ പയറുവർഗ്ഗങ്ങൾ തരംഗദൈർഘ്യത്തിന് തകരാറിലല്ലാത്തതും ചുറ്റുമുള്ള ഇടങ്ങളെ ചൂടാക്കാത്തതുമായ നോൺലൈനിയർ പ്രഭാവം ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് ഗണ്യമായ നാശം വരുത്താതെ അല്ലെങ്കിൽ ചുറ്റുപാടുമുള്ള പ്രദേശങ്ങളിൽ ദുർബലമാകാതെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഇതിനു പുറമേ, 1 മെഗാഹെർഡ്സ് ഫ്രീക്വൻസിയായി 800 മില്ലി പൾസുകളുപയോഗിച്ച് 1 മില്ലീമീറ്റർ സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിൽ ചെറിയ ദ്വാരങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ (ഉദാഹരണത്തിന്, ഏതാനും മില്ലിസെക്കൻഡിൽ) വേഗം ഒരു വലിയ ഡെപ്ത്-ടു-വീതി അനുപാതം ഉപയോഗിച്ച് മുറിക്കാവുന്നതാണ്.

ഉപരിതലത്തിലെ-ചികിത്സ സുതാര്യമായ വസ്തുക്കൾ, ഉദാ, ആകൃതിയിൽ ഹാജരാക്കണം സാധ്യമാണ്. കണ്ണ് മിച്രൊസുര്ഗെര്യ് ഒരു ഫ്ലാപ്പ് മുറിച്ചു, ഫെമ്തൊസെചൊംദ് പയർ, ഉപരിതല ഏതെങ്കിലും കേടുപാടുകൾ എന്നാൽ ഒരു നിയന്ത്രിത ആഴത്തിൽ പ്രസക്തഭാഗം നശിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് കണ്ണിന് മറിയാതെയും കണ്ണിന്റെ ആഴത്തിലുള്ള ഒരു ഘട്ടത്തിൽ തുണികൊണ്ടു ഫോക്കസ് ലെൻസ് വ്യ്സൊകൊഅപെര്തുര്ംയ്മ്. ദർശനം അത്യാവശ്യമാണ് ഏത് ചൊര്നെഅ, സുഗമമായ ഉപരിതല കേടുപാടും. ചെവിയും താഴെ നിന്നും പിരിഞ്ഞു, പിന്നെ ലെൻസ് രൂപപ്പെടുകയും എക്സചിമെര് ലേസർ പുറത്തേയ്ക്ക് നീങ്ങി കഴിയും. മറ്റു മെഡിക്കൽ അപ്ലിക്കേഷനുകൾ ത്വക്രോഗശാസ്ത്രം ശസ്ത്രക്രിയ ആഴം ആഴ്ന്നിറങ്ങുന്ന, അതുപോലെ ഒപ്റ്റിക്കൽ പരസ്പരബന്ധം .ജലത്തിന്റെ ചില തരത്തിലുള്ള ഉപയോഗം എന്നിവ.

ഫെമ്തൊസെചൊംദ് സ്ഥലങ്ങള്ക്ക്

ശാസ്ത്രത്തിൽ ഫെമ്തൊസെചൊംദ് സ്ഥലങ്ങള്ക്ക് അത്രിത്വവാദികൾ റെസല്യൂഷനുള്ള, കൂടാതെ ജനറൽ വസ്തുക്കൾ ഗവേഷണ വേണ്ടി ലേസർ നിലച്ച സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി, ഫ്ലൂറസൻസ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി ആവേശം ഉപയോഗിച്ച്. കൂടാതെ, അവർ ഫെമ്തൊസെചൊംദ് ആവൃത്തി കട്ടയും മെത്രൊലൊഗ്യ് ജനറൽ പഠനം ആവശ്യമാണ് ഉൽപാദിപ്പിക്കാൻ ആവശ്യമാണ്. ഹ്രസ്വകാല യഥാർത്ഥ ആപ്ലിക്കേഷനായി സ്ഥാനനിർണ്ണയം കൃത്യത വർദ്ധിപ്പിക്കും, ഒരു പുതിയ തലമുറ ജിപിഎസ് ഉപഗ്രഹങ്ങളുടെ ആറ്റോമിക് ഘടികാരങ്ങൾ ആയിരിക്കും.

സിംഗിൾ ആവൃത്തി ഫൈബർ ലേസർ കുറവ് 1 ഹേർട്സ് സ്പെക്ട്രൽ ലിനെവിദ്ഥ് കൊണ്ട് നടപ്പാകും. 10 മെഗാവാട്ട് മുതൽ 1 ആഴ്ച ഒരു ചെറിയ റേഡിയേഷൻ ഔട്ട്പുട്ട് ശക്തി ഈ ഗണനീയമായ ഉപകരണം. ആശയവിനിമയ മേഖലയിൽ ആപ്ലിക്കേഷൻ, മെത്രൊലൊഗ്യ് (ഉദാ, ഫൈബർ ദൗത്യത്തിന്റെ ൽ) ഉം സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി കണ്ടെത്തുന്ന.

അടുത്തത് എന്താണ്?

മറ്റ് ഗവേഷണ അപ്ലിക്കേഷനുകൾ പോലെ, അവരിൽ ഒരു പഠന വിധേയമാക്കുന്നു ഇപ്പോഴും. കഥയെ അല്ലെങ്കിൽ സ്പെക്ട്രൽ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ഉയർന്ന ബീം ലഭ്യമാകുന്നതിനായി ഫൈബർ-ലേസർ പടികൾ ഉള്ള ൽ അടങ്ങിയ, സൈനിക എഞ്ചിനീയറിംഗ്, മറ്റ് മേഖലകളിൽ പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും, ഉദാഹരണത്തിന്. തത്ഫലമായി, കൂടുതൽ ശക്തി ഒരു-മോഡ് ബീം കൈവരിക്കുന്നു.

ഫൈബർ സ്ഥലങ്ങള്ക്ക് ഉല്പാദനം പ്രത്യേകിച്ച് ഓട്ടോമോട്ടീവ് വ്യവസായം ആവശ്യങ്ങൾക്കായി, അതിവേഗം വളരുന്ന. കൂടാതെ, നോൺ-നാരുള്ള ഫൈബർ ഉപകരണങ്ങൾ ഒരു പകരം ഇല്ല. കുറഞ്ഞ പ്രകടനം പൊതു മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ പുറമേ, കൂടുതൽ പ്രായോഗികമായ ഫെമ്തൊസെചൊംദ് സ്ഥലങ്ങള്ക്ക് ആൻഡ് സുപെര്ചൊംതിനുഉമ് ഉറവിടങ്ങൾ ഉണ്ട്. ഫൈബർ സ്ഥലങ്ങള്ക്ക് കൂടുതൽ നിഛെസ് അളന്ന് ഒപ്പം സ്ഥലങ്ങള്ക്ക് മറ്റു തരത്തിലുള്ള വേണ്ടി പുരോഗതി ഒരു സ്രോതസ്സ്.