ఇండస్ట్రీ వార్తలు

తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం ఇరుకైన లైన్‌విడ్త్ ఫైబర్ లేజర్

2021-12-27
వర్ణపట సంశ్లేషణ సాంకేతికత కోసం, సంశ్లేషణ శక్తిని పెంచే ముఖ్యమైన మార్గాలలో సంశ్లేషణ చేయబడిన లేజర్ ఉప-కిరణాల సంఖ్యను పెంచడం ఒకటి. ఫైబర్ లేజర్‌ల వర్ణపట పరిధిని విస్తరించడం స్పెక్ట్రల్ సింథసిస్ లేజర్ ఉప-కిరణాల సంఖ్యను పెంచడానికి మరియు స్పెక్ట్రల్ సంశ్లేషణ శక్తిని పెంచడానికి సహాయపడుతుంది [44-45]. ప్రస్తుతం, సాధారణంగా ఉపయోగించే స్పెక్ట్రమ్ సంశ్లేషణ పరిధి 1050~1072 nm. ఇరుకైన లైన్‌విడ్త్ ఫైబర్ లేజర్‌ల తరంగదైర్ఘ్యం పరిధిని 1030 nmకి విస్తరించడం స్పెక్ట్రమ్ సంశ్లేషణ సాంకేతికతకు గొప్ప ప్రాముఖ్యతనిస్తుంది. అందువల్ల, అనేక పరిశోధనా సంస్థలు తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం (1040 nm కంటే తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం) ఇరుకైన లైన్ వైడ్ ఫైబర్ లేజర్‌లపై దృష్టి సారించాయి. ఈ కాగితం ప్రధానంగా 1030 nm ఫైబర్ లేజర్‌ను అధ్యయనం చేస్తుంది మరియు స్పెక్ట్రల్లీ సింథసైజ్ చేయబడిన లేజర్ సబ్-బీమ్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం పరిధిని 1030 nm వరకు విస్తరిస్తుంది.
వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాలు కలిగిన ఫైబర్ లేజర్‌ల అవుట్‌పుట్ లక్షణాలు ప్రధానంగా గెయిన్ ఫైబర్ యొక్క శోషణ స్పెక్ట్రం మరియు ఉద్గార స్పెక్ట్రం ద్వారా ప్రభావితమవుతాయి. తక్కువ-తరంగదైర్ఘ్య ఫైబర్ లేజర్‌ల కోసం, ఫైబర్ లేజర్‌ల సాంప్రదాయ తరంగదైర్ఘ్య బ్యాండ్ (1060~1080 nm)తో పోలిస్తే, గెయిన్ ఫైబర్ యొక్క శోషణ క్రాస్-సెక్షన్ పెద్దది. పొడవాటి తరంగదైర్ఘ్య లేజర్ అవుట్‌పుట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి స్వల్ప-తరంగదైర్ఘ్యం లేజర్ సులభంగా తిరిగి గ్రహించబడుతుంది, అంటే ASE ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, ఇది దాని అవుట్‌పుట్ శక్తిని పరిమితం చేస్తుంది.

2011లో, జెనా విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన O. ష్మిత్ ఒక ఇరుకైన లైన్‌విడ్త్ ASE మూలాన్ని విస్తరణ కోసం సీడ్ లైట్‌గా ఉపయోగించారు. విత్తన మూల నిర్మాణం మూర్తి 21లో చూపబడింది. మధ్యాహ్నం 12 గంటలకు విత్తన రేఖ వెడల్పును నియంత్రించడానికి రెండు గ్రేటింగ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి, విత్తన ఉత్పత్తి శక్తి 400 mW మరియు మధ్య తరంగదైర్ఘ్యం 1030 nm. విత్తనాల మూలం రెండు దశల్లో విస్తరించబడుతుంది. మొదటి దశలో 40/200 ఫోటోనిక్ క్రిస్టల్ ఫైబర్ మరియు రెండవ దశలో 42/500 ఫోటోనిక్ క్రిస్టల్ ఫైబర్‌ని ఉపయోగిస్తుంది. చివరి అవుట్‌పుట్ పవర్ 697 W మరియు బీమ్ నాణ్యత M2=1.34 [46].


2016లో, U.S. ఎయిర్ ఫోర్స్ లాబొరేటరీకి చెందిన నాడెర్ A. నాదేరి ఒక విత్తన మూలంగా 1030 nm మాడ్యులేట్ చేయబడిన PRBS సిగ్నల్‌తో సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ లేజర్‌ను ఉపయోగించారు. విత్తన మూలం యొక్క స్పెక్ట్రల్ లైన్‌విడ్త్ 3.5 GHz, ఆపై అది యాంప్లిఫైయర్ దశ ద్వారా విస్తరించబడింది. ప్రయోగాత్మక పరికరం మూర్తి 22 లో చూపబడింది. సిస్టమ్ 1030 nm బ్యాండ్ యొక్క లేజర్ అవుట్‌పుట్ శక్తిని 1034 Wకి పెంచుతుంది, స్పెక్ట్రల్ లైన్‌విడ్త్ 11 pm, యాంప్లిఫైయర్ దశ యొక్క అవుట్‌పుట్ సామర్థ్యం 80%, ASE సప్రెషన్ నిష్పత్తి 40 dB వరకు ఉంటుంది మరియు బీమ్ నాణ్యత M2 = 1.1 నుండి 1.2. ప్రయోగంలో, గెయిన్ ఫైబర్ [47-48] పొడవును నియంత్రించడం ద్వారా SBS మరియు ASE ప్రభావాలు అణచివేయబడ్డాయి.

2014లో, యే హువాంగ్ మరియు ఇతరులు. యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని నుఫెర్న్ కంపెనీ 1028~1100 nm [49] తరంగదైర్ఘ్యం పరిధిలో kw లేజర్ అవుట్‌పుట్‌ను సాధించింది. ప్రయోగంలో, 1028 nm మరియు 1100 nm లేజర్‌లు ప్రధానంగా అధ్యయనం చేయబడ్డాయి మరియు ఫలితాలను 1064 nm లేజర్‌లతో పోల్చారు. సాంప్రదాయ బ్యాండ్ ఫైబర్ లేజర్‌లతో పోలిస్తే, తక్కువ-తరంగదైర్ఘ్యం మరియు దీర్ఘ-తరంగదైర్ఘ్యం గల ఫైబర్ లేజర్‌ల రెండింటి యొక్క ASE ప్రభావం గణనీయంగా మెరుగుపరచబడిందని కనుగొనబడింది. చివరగా, ASE ప్రభావాన్ని అణచివేసిన తర్వాత, 1028 nm బ్యాండ్‌లో 1215 W సింగిల్-మోడ్ లేజర్ అవుట్‌పుట్ సాధించబడింది మరియు ఆప్టికల్ సామర్థ్యం 75%.

2016లో, అమెరికన్ కంపెనీ రోమన్ యాగోడ్కిన్ మరియు ఇతరులు. ఒక విత్తన మూలంగా సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ లేజర్‌పై దశ మాడ్యులేషన్‌ను ప్రదర్శించింది. విస్తరణ తర్వాత, లేజర్ అవుట్‌పుట్>1.5 kW పొందబడింది. లేజర్ సెంటర్ వేవ్ లెంగ్త్ పరిధి 1030~1070 nm, మరియు స్పెక్ట్రల్ లైన్‌విడ్త్ <15 GHz[50]. తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద అవుట్‌పుట్ స్పెక్ట్రం మూర్తి 23లో చూపబడింది. స్వల్ప-తరంగదైర్ఘ్యం లేజర్ స్పెక్ట్రం యొక్క ASE అణచివేత నిష్పత్తి 1064 nm సమీపంలో ఉన్న లేజర్ కంటే దాదాపు 15 dB తక్కువగా ఉందని స్పెక్ట్రం నుండి చూడవచ్చు. 2017లో, US IPG కంపెనీ స్పెక్ట్రమ్‌ను 20 GHzకి విస్తరించడానికి 1030 nm సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ లేజర్‌పై ఫేజ్ మాడ్యులేషన్‌ను ప్రదర్శించింది. మూడు-దశల ప్రీ-యాంప్లిఫికేషన్ దశ తర్వాత, అవుట్‌పుట్ పవర్ 15-20 Wకి చేరుకుంది, చివరకు ప్రధాన యాంప్లిఫైయర్ దశ తర్వాత, అవుట్‌పుట్ పవర్ 2.2 kW. షార్ట్-వేవ్‌లెంగ్త్ లేజర్ అవుట్‌పుట్ ప్రస్తుతం 1030 nm బ్యాండ్ ఫైబర్ లేజర్ [50] యొక్క అత్యధిక అవుట్‌పుట్ పవర్.
సారాంశంలో, ASE ప్రభావం ప్రభావం కారణంగా, చిన్న-తరంగదైర్ఘ్యం ఇరుకైన-లైన్‌విడ్త్ ఫైబర్ లేజర్ యొక్క గరిష్ట అవుట్‌పుట్ శక్తి కేవలం 2.2 kW మాత్రమే, ఇది సాధారణ సమీపంలోని ఇరుకైన-లైన్‌విడ్త్ ఫైబర్ లేజర్‌తో పోలిస్తే అభివృద్ధికి చాలా స్థలాన్ని కలిగి ఉంది. తరంగదైర్ఘ్యం 1064 nm.

X
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