అధిక-పవర్ నిరంతర థూలియం-డోప్డ్ ఫైబర్ లేజర్‌లు ఎదుర్కొంటున్న సవాళ్లు

అధిక-పవర్ నిరంతర థూలియం-డోప్డ్ ఫైబర్ లేజర్‌లు ఎదుర్కొంటున్న సవాళ్లు, గత రెండు దశాబ్దాలుగా, నిరంతర థూలియం-డోప్డ్ ఫైబర్ లేజర్‌ల అవుట్‌పుట్ పవర్ అనూహ్యంగా పెరిగింది. ఒకే ఆల్-ఫైబర్ ఓసిలేటర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ పవర్ 500 W మించిపోయింది; ఆల్-ఫైబర్ MOPA నిర్మాణం కిలోవాట్ల అవుట్‌పుట్ శక్తిని సాధించింది. అయినప్పటికీ, అధికారంలో మరింత మెరుగుదలలను పరిమితం చేయడంలో ఇంకా అనేక సమస్యలు ఉన్నాయి.

అన్నింటిలో మొదటిది, శక్తి పెరిగినప్పుడు, సిస్టమ్ పెద్ద మొత్తంలో వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది అవుట్‌పుట్ శక్తి పెరుగుదల మరియు లేజర్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు లేజర్‌కు కూడా హాని కలిగించవచ్చు. అందువల్ల, సమర్థవంతమైన వేడి వెదజల్లడం చాలా ముఖ్యం. బహుళ-దశల విస్తరణ నిర్మాణాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా, వ్యవస్థ యొక్క ఉష్ణ పంపిణీని సమర్థవంతంగా చెదరగొట్టవచ్చు మరియు ఉష్ణ నిర్వహణపై ఒత్తిడి తగ్గించబడుతుంది. లేజర్‌కి దగ్గరగా ఉండే తరంగదైర్ఘ్యం ఉన్న పంపు మూలాన్ని ఉపయోగించడం వల్ల క్వాంటం నష్టాలను తగ్గించవచ్చు మరియు ఉష్ణ ఉత్పత్తిని తగ్గించవచ్చు. అదనంగా, మెటల్-క్లాడ్ ఆప్టికల్ ఫైబర్స్ వంటి మంచి ఉష్ణ వెదజల్లే లక్షణాలతో కొన్ని కొత్త ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లు కూడా థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ కోసం కొత్త ఆలోచనలను అందిస్తాయి.

రెండవది, అధిక లేజర్ అవుట్‌పుట్ శక్తి, ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లోని నాన్‌లీనియర్ ప్రభావం శక్తి పెరుగుదలపై మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. కొన్ని కొత్త లార్జ్-మోడ్ ఫీల్డ్ ఫోటోనిక్ క్రిస్టల్ ఫైబర్‌లు నాన్ లీనియర్ థ్రెషోల్డ్‌లను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి నాన్ లీనియర్ ఎఫెక్ట్స్ ప్రభావాన్ని సమర్థవంతంగా తగ్గించగలవు.

ఉష్ణోగ్రత మరియు నాన్‌లీనియర్ ఎఫెక్ట్‌ల ప్రభావంతో పాటు, 2 μm ఆప్టికల్ ఫైబర్ పరికరాల పనితీరు కూడా కొంత మేరకు అవుట్‌పుట్ పవర్ మెరుగుదలని పరిమితం చేస్తుంది. ఆప్టికల్ ఫైబర్ పరికరం యొక్క గరిష్ట శక్తిని శక్తి మించిపోయినప్పుడు, పరికరం దెబ్బతింటుంది మరియు అధిక శక్తి కారణమవుతుంది పెరిగిన ఉష్ణోగ్రత ఫైబర్ ఆప్టిక్ పరికరాల పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది.

అందువల్ల, థులియం-డోప్డ్ ఫైబర్ లేజర్‌ల అవుట్‌పుట్ శక్తిని మరింత పెంచడానికి అధిక-స్థిరత్వం, అధిక-శక్తి-తట్టుకోగల ఆప్టికల్ ఫైబర్ పరికరాలను అభివృద్ధి చేయడం ఒక ముఖ్యమైన మార్గం. అదనంగా, గెయిన్ ఫైబర్ ద్వారా పంప్ లైట్ యొక్క శోషణ సామర్థ్యం మరియు పంపు మూలం యొక్క ప్రకాశం కూడా శక్తి పెరుగుదలను ప్రభావితం చేసే ముఖ్యమైన కారకాలు.

సాధారణంగా చెప్పాలంటే, థులియం-డోప్డ్ ఫైబర్ లేజర్‌ల అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను మెరుగుపరచడం అనేది సమర్థవంతమైన ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణను సాధించడం, అధిక-సామర్థ్యం గల థూలియం-డోప్డ్ ఫైబర్‌లను అభివృద్ధి చేయడం, నాన్‌లీనియర్ ప్రభావాలను అధిగమించడం, ఫైబర్ పరికరం పనితీరును మెరుగుపరచడం, సిస్టమ్ నిర్మాణాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడం మరియు పంపు మూలాన్ని మెరుగుపరచడం వంటి అంశాల నుండి ప్రారంభమవుతుంది. ప్రకాశం.