இட்டெர்பியம் ஃபைபர் லேசர்: சாதனம், இயக்க கொள்கை, சக்தி, உற்பத்தி, பயன்பாடு

ஃபைபர் லேசர்கள் கச்சிதமானவை மற்றும் நீடித்தவை, துல்லியமாக வெப்ப ஆற்றலைத் துண்டித்து, எளிதில் துடைக்கின்றன. அவை வெவ்வேறு வகைகளில் உள்ளன மற்றும் பிற வகைகளின் ஆப்டிகல் குவாண்டம் ஜெனரேட்டர்களால் பொதுவானவை, அவற்றின் தனித்தன்மை வாய்ந்த நன்மைகள் உள்ளன.

ஃபைபர் லேசர்ஸ்: ஆபரேஷன் கோட்பாடு

இந்த வகையின் சாதனங்கள் ஒரு கம்பி, தகடு அல்லது வட்டுக்கு பதிலாக ஒளியியல் ஃபைபர் வேலை செய்யும் ஒளியியல் கதிர்வீச்சின் நிலையான திட-நிலை மூலத்தின் மாறுபாடு ஆகும். ஃபைபர் மைய பகுதியில் டோப்பன்ட் மூலம் ஒளி உருவாகிறது. அடிப்படை கட்டமைப்பு எளிய இருந்து மிகவும் சிக்கலான வரை. Ytterbium ஃபைபர் லேசர் சாதனம் ஃபைபர் பெரிய மேற்பரப்பு-தொகுதி அளவைக் கொண்டிருக்கிறது, எனவே வெப்பம் எளிதில் சிதைக்கப்படலாம்.

நார்ச்சத்து லேசர்கள் உகந்த முறையில் உந்தப்பட்டு, பெரும்பாலும் டயோட் குவாண்டம் ஜெனரேட்டர்களின் மூலம், ஆனால் சில சந்தர்ப்பங்களில் - அதே மூலங்களால். இந்த அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஒளியியல் பொதுவாக ஃபைபர் கூறுகள், பெரும்பாலானவை அல்லது ஒவ்வொன்றும் ஒருவருக்கொருவர் இணைக்கப்படுகின்றன. சில சந்தர்ப்பங்களில், வானூர்தி ஒளியியல் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மற்றும் சிலநேரங்களில் அக ஃபைபர்-ஆப்டிக் அமைப்பு வெளிப்புற காந்த ஒளியியுடன் இணைந்துள்ளது.

ஒரு டயபர், ஒரு மேட்ரிக்ஸ் அல்லது தனி டையோடைகளின் ஒரு கணம் ஆகியவை டயோட் உந்தி மூலத்தின் மூலமாக இணைக்கப்படுகின்றன, இவை ஒவ்வொன்றும் ஒரு ஃபைபர்-ஆப்டிக் லைட்யூடு மூலம் இணைப்பிற்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒவ்வொரு முடிவிலும் உமிழப்படும் நார்ச்சத்து இரத்தம் சிதறடிக்கும் ஒரு கண்ணாடியைக் கொண்டிருக்கிறது - நடைமுறையில், பிராஜெக் கலப்பினங்கள் இழைகளில் தயாரிக்கப்படுகின்றன. வெளியீடு கதிர் ஃபைபர் தவிர வேறொன்றுக்குள்ளாகிவிடாவிட்டால், முனைகளில் எந்த அளவுக்கு ஒளியியல் இல்லை. லேசர் வழியை திசை திருப்பலாம், வேண்டுமானால், லேசர் குழி பல மீட்டர் நீளம் கொண்டிருக்கும்.

இரட்டை மைய கட்டமைப்பு

ஃபைபர் லேசர்களில் பயன்படுத்தப்படும் ஃபைபர் கட்டமைப்பானது முக்கியமானது. மிகவும் பொதுவான வடிவவியல் ஒரு இரட்டை மைய கட்டமைப்பு ஆகும். ஒரு unalloyed வெளிப்புற கோர் (சில நேரங்களில் உள் ஷெல் என்று அழைக்கப்படுகிறது) உந்தப்பட்ட ஒளி சேகரிக்க மற்றும் இழை சேர்த்து அதை இயக்கும். நார்ச்சுவரில் உருவாக்கப்படும் கட்டாய கதிர்வீச்சு உட்புற மையத்தின் வழியாக செல்கிறது, இது பெரும்பாலும் ஒற்றை-முறை ஆகும். உள்ளக மையத்தில் ய்ட்டெர்பியத்தின் ஒரு கூட்டு சேர்க்கிறது, ஒரு உந்தி ஒளி கற்றை மூலம் தூண்டப்படுகிறது. மைய கோணத்தில் வீழ்ச்சியடைந்த ஒளியின் ஒலியின் நிகழ்தகவைக் குறைத்து, அறுகோண, டி-வடிவ மற்றும் செவ்வக உட்பட வெளிப்புற கோர்வின் பல வட்ட வடிவங்கள் உள்ளன.

ஒரு ஃபைபர் லேசர் முடிவடையும் பக்கத்தை உந்திச் செல்லலாம். முதல் வழக்கில், ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மூலங்களிலிருந்து வரும் ஒளி ஃபைபர் முடிவில் நுழையும். பக்கவாட்டு விசையியக்கக் கொண்டு, ஒளி வெளிப்பக்கத்திற்கு ஊட்டப்படுகிறது, இது வெளிப்புற மையத்திற்கு உணவாகிறது. இது மைய லேசரைப் பொருத்து வேறுபடுகிறது, அங்கு ஒளி அச்சுக்கு செங்குத்தாக நுழைகிறது.

அத்தகைய தீர்வுக்கு, பல வடிவமைப்பு முன்னேற்றங்கள் தேவைப்படுகின்றன. உள் மையத்தில் உந்தப்பட்ட உமிழ்வுக்கு வழிவகுக்கும் ஒரு மக்கள் தலைகீழ் உற்பத்தி செய்வதற்காக, விசையியக்கக் குழாயை சுறுசுறுப்பான மண்டலத்திற்கு கொண்டு வருவதற்கு கவனமாக கவனம் செலுத்தப்படுகிறது. லேசரின் மையம் ஃபைபர் உறிஞ்சுதலைப் பொறுத்து, அதன் நீளத்தை பொறுத்து மாறுபடும் மாறுபாடுகளைக் கொண்டிருக்கும். இந்த காரணிகள் தேவையான பொதிகளை பெற வடிவமைப்பு பொறியாளரால் கட்டமைக்கப்படுகின்றன.

ஒற்றை-முறைமை ஃபைபர் செயல்பாட்டில் இருக்கும்போது, குறிப்பாக மின் வரம்புகள் இருக்கலாம். இத்தகைய மையமானது குறுக்கு வெட்டு பகுதி மிகவும் சிறியதாக உள்ளது, இதன் விளைவாக மிக அதிக தீவிரத்தின் வெளிச்சம் அது வழியாக செல்கிறது. இந்த வழக்கில், Brillouin இன் லினோயர் சிதறல் இன்னும் அதிகமாக உணரக்கூடியது, வெளியீடு சக்தி பல ஆயிரம் வாட்களைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. வெளியீடு சமிக்ஞை அதிகமாக இருந்தால், நார் இறுதியில் முகம் பாதிக்கப்படலாம்.

ஃபைபர் லேசர்களின் அம்சங்கள்

ஒரு நடுத்தர தொழிலாக நார் பயன்பாட்டை ஒரு பெரிய ஒருங்கிணைப்பு நீளம் கொடுக்கிறது, இது டையோட் உந்தி நன்றாக வேலை செய்கிறது. இந்த வடிவியல் ஃபோட்டான் மாற்றத்திற்கான அதிக செயல்திறனை அளிக்கும், அத்துடன் நம்பகமான மற்றும் சிறிய வடிவமைப்பிற்கு வழிவகுக்கிறது, இதில் எந்த மாற்று ஒளியியல் சரிசெய்தல் அல்லது சீரமைப்பு தேவைப்படுகிறது.

ஃபைபர் லேசர், இது சாதனத்தை நன்கு பொருத்துவதற்கு உதவுகிறது, வெல்டிங் தடிமனான உலோகத் தாள்கள் மற்றும் ஃபெம்டோசெகண்ட் பருப்புகளை பெறுவதற்காக இரண்டுமே தழுவிக்கொள்ள முடியும். ஃபைபர்-ஆப்டிக் பெருக்கிகள் ஒரு-பாஸ் பெருக்கத்தை வழங்குகின்றன, அவை ஒரே நேரத்தில் பல அலைநீளங்களை பெருக்கிக் கொள்ளும் வகையில் தொலைத்தொடர்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அதே ஆதாயம் ஒரு மாஸ்டர் ஆஸிலேட்டர் கொண்ட ஆற்றல் பெருக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சில சந்தர்ப்பங்களில், பெருக்கி தொடர்ச்சியான கதிர்வீச்சு லேசர் மூலம் செயல்பட முடியும்.

மற்றொரு உதாரணம் ஃபைபர் பெருக்கம் கொண்ட தன்னிச்சையான கதிர்வீச்சின் ஆதாரங்கள், இதில் தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு நசுக்கப்பட்டது. மற்றொரு எடுத்துக்காட்டு ராமன் ஃபைபர் லேசர் ஆகும், இதில் ஒருங்கிணைந்த சிதறல், குறிப்பிடத்தக்க வகையில் அலைநீளத்தை மாற்றுகிறது. அறிவியல் ஆராய்ச்சியில் பயன்பாட்டைக் கண்டறிந்தது, ஃவுளூரைன் கண்ணாடியிழைகளை ஃபைபர்ஸ் குவார்ட்ஸ் ஃபைபர்களைக் காட்டிலும் கலப்பு தலைமுறை மற்றும் பெருக்கத்திற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இருப்பினும், ஒரு விதியாக, இழைகளில் ஒரு அரிதான பூமி உறிஞ்சும் தூய்மையின்மை கொண்ட குவார்ட்ஸ் கண்ணாடி மூலம் செய்யப்படுகின்றன. முக்கிய கூடுதல் சேர்க்கைகள் ytterbium மற்றும் erbium உள்ளன. ய்த்ட்பீரியம் 1030 முதல் 1080 nm வரை அலைநீளங்களைக் கொண்டிருக்கிறது மற்றும் பரந்த அளவிலான வெளியீட்டை அளிக்க முடியும். 940-என்எம் டையோடு இணைப்பதன் மூலம் ஃபோட்டான்களின் பற்றாக்குறையை கணிசமாக குறைக்கிறது. யோதீர்பியத்தில் அதிகமான அடர்த்தியுள்ள நெடியோமைமைக் கொண்டிருக்கும் சுய-தணிப்பு விளைவுகள் ஏதும் இல்லை, எனவே பிந்தையது வாட்டர் லேசர் லேசர்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் ய்த்டெர்பியம் ஃபைபர் லேசர்கள் (அவர்கள் இருவரும் ஒரே அலைநீளத்தை வழங்குகிறார்கள்) பயன்படுத்தப்படுகிறது.

1530-1620 nm வரையில் எர்பியம் வெளியேறுகிறது, கண்களுக்கு பாதுகாப்பானது. 780 nm இல் ஒளியை உருவாக்கும் அதிர்வெண் இரட்டிப்பாகும், இது மற்ற வகை ஃபைபர் லேசர்களுக்கு கிடைக்காது. இறுதியாக, எம்பெர்மீமியம் ரிப்பீட்டிற்கு சேர்க்கலாம், இதனால் உறுப்பு பம்ப் கதிர்வீச்சை உறிஞ்சி, இந்த ஆற்றலை எர்பியத்திற்கு மாற்றும். திளிலியானது மற்றொரு அகச்சிவப்பு கலவையுடன் அருகில் அகச்சிவப்புகளில் ஒரு பிரகாசம் கொண்டது, இது ஒரு கண்-பாதுகாப்பான பொருள் ஆகும்.

உயர் செயல்திறன்

ஒரு ஃபைபர் லேசர் ஒரு அரை-மூன்று-நிலை அமைப்பு. பம்ப் ஃபோடோன் தரநிலையிலிருந்து மேல் நிலைக்கு மாற்றத்தை தூண்டுகிறது. லேசர் மாற்றம் என்பது மேல் மட்டத்தின் குறைந்த பகுதியிலிருந்து பிளவு நிலத்தடி மாநிலங்களில் ஒன்று வரை மாறுதல் ஆகும். இது மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்: உதாரணமாக, 940-என்எம் பம்ப் ஃபோடானுடன் கூடிய ய்டெர்பியியம் 1030 nm இன் அலைநீளம் மற்றும் ஒரு குவாண்டம் குறைபாடு (ஆற்றல் இழப்பு) சுமார் 9% மட்டுமே கொண்ட ஒரு ஃபோட்டானை வெளிப்படுத்துகிறது.

இதற்கு நேர்மாறாக, 808 nm இல் இருக்கும் நியோடைமியம், 24% ஆற்றலில் இழக்கிறது. இவ்வாறு, ய்ட்டெர்பியம் என்பது இயற்கையாகவே மிகவும் திறமையானது, சில ஃபோட்டான்களின் இழப்பு காரணமாக இது அனைத்து சாத்தியமே இல்லை. 1480 அல்லது 980 nm இன் அலைநீளத்தில் - Yb பல அதிர்வெண் பட்டைகள், மற்றும் erbium ஆகியவற்றில் உமிழ்கின்றன. ஃபோட்டான் குறைபாட்டின் பார்வையிலிருந்து அதிக அதிர்வெண் செயல்திறன் அற்றதாக இல்லை, ஆனால் 980 nm மணிக்கு சிறந்த ஆதாரங்கள் கிடைக்கின்றன என்பதால், இந்த வழக்கில் கூட இது பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

பொதுவாக, ஒரு ஃபைபர் லேசரின் செயல்திறன் இரண்டு படி செயல்முறை விளைவாகும். முதலில், அது பம்ப் டையோட்டின் செயல்திறன் ஆகும். ஒளியியல் சமிக்ஞைக்கு மின் சமிக்ஞையை மாற்றும் 50% செயல்திறன் கொண்ட, ஒத்திசைவான கதிர்வீச்சின் செமிகண்டக்டர் ஆதாரங்கள் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். ஆய்வக ஆய்வுகள் முடிவு 70% அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மதிப்பு அடைய முடியும் என்று குறிப்பிடுகின்றன. ஃபைபர் லேசரின் வெளியீடு கதிர்வீச்சு துல்லியமாக பொருந்தும் என்றால், ஒரு உயர் பம்ப் செயல்திறன் அடையப்படுகிறது.

இரண்டாவதாக, இது ஆப்டிகல்-ஆப்டிகல் மாற்ற திறன் ஆகும். ஃபோட்டான்களில் சிறிய குறைபாடு இருப்பதால், 60-70% ஆப்டிகல்-ஆப்டிகல் மாற்ற திறனைக் கொண்ட உயர் உற்சாகம் மற்றும் பிரித்தெடுத்தல் செயல்திறனை அடைய முடியும். இதன் விளைவான திறன் 25-35% வரம்பில் உள்ளது.

வெவ்வேறு கட்டமைப்புகள்

தொடர்ச்சியான கதிர்வீச்சின் இழை-ஆப்டிக் குவாண்டம் ஜெனரேட்டர்கள் ஒற்றை- அல்லது மல்டிமோடு (குறுக்கீடு முறைகள்). ஒற்றை-முறை, வளிமண்டலத்தில் ஒரு பீம் வேலை செய்யும் அல்லது அனுப்பும் பொருட்களுக்கான உயர்தர கற்றை தயாரிக்கின்றன, மேலும் multimode தொழில்துறை ஃபைபர் லேசர்கள் அதிக சக்தியை உருவாக்க முடியும். இந்த வெட்டு மற்றும் வெல்டிங், குறிப்பாக வெப்ப சிகிச்சைக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது, அங்கு ஒரு பெரிய பகுதி ஒளிரும்.

ஒரு நீண்ட நாடி நார்ச்சத்து லேசர் அடிப்படையில் ஒரு அரை-தொடர்ச்சியான சாதனம் ஆகும், இது பொதுவாக மில்லிசெகண்ட் வகையின் பருப்புகளை உற்பத்தி செய்கிறது. வழக்கமாக அதன் வேலை சுழற்சி 10% ஆகும். இது தொடர்ச்சியான முறையில் (வழக்கமாக பத்து மடங்கு பெரியது) விட அதிக உச்ச சக்தி கொண்டது, எடுத்துக்காட்டாக இது துளையிட்ட துளையிடுவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. கால அளவை பொறுத்து அதிர்வெண் 500 ஹெர்ட்ஸ் அடையலாம்.

நார்ச்சத்து லேசர்கள் உள்ள Q- மாற்றுதல், அதே போல் மொத்த லேசர்கள் செயல்படுகிறது. மைக்ரோ செகண்டிற்கு நானோ கான்செல்லின் வரம்பில் ஒரு பொதுவான துடிப்பு காலம் உள்ளது. ஃபைபர் நீண்ட, அது Q- மாற்று வெளியீடு கதிர்வீச்சு எடுக்கும், இது நீண்ட துடிப்பு வழிவகுக்கிறது.

இந்த ஃபைபர் பண்புகள் கே-சுவிட்ச்சில் சில கட்டுப்பாடுகள் விதிக்கின்றன. ஃபைபர் லேசரின் அரிதான தன்மை, சிறிய குறுக்கு வெட்டு பகுதியின் மையப்பகுதிக்கு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது, இதனால் உச்ச சக்தி ஓரளவு குறைவாக இருக்க வேண்டும். நீங்கள் சிறந்த செயல்திறன் கொடுக்கும் volumetric கே சுவிட்சுகள் அல்லது செயலில் பகுதியின் முனைகளில் இணைக்கும் ஃபைபர் மாற்றிகள் பயன்படுத்த முடியும்.

கே-ஸ்விட்சிங் மூலம் பருப்புகள் ஒரு நார்ச்சத்து அல்லது ஒரு குவளை ரெசோனேட்டரில் பெருக்கப்படலாம். தேசிய அணுசக்தி சோதனை சிமுலேஷன் காம்ப்ளக்ஸில் (என்ஐஎஃப், லிவர்மோர், கலிபோர்னியா) பிந்தைய ஒரு எடுத்துக்காட்டாக காணலாம், அங்கு ytterbium ஃபைபர் லேசர் 192 விட்டங்களின் மாஸ்டர் அசெலேட் ஆகும். அலாய் கண்ணாடி பெரிய தட்டுகளில் சிறிய தூண்டுதல்களை megajoules அதிகரிக்கப்படுகின்றன.

ஒத்திசைவு கொண்ட ஃபைபர் லேசர்கள் உள்ள, மறுபகிர்வு அதிர்வெண் மாறுபடும் பொருளின் நீளத்தை சார்ந்துள்ளது, மற்ற முறை நிலை பூட்டுதல் மற்றும் பல்ஸ் அகலத்தை ஆதாய அலைவரிசையில் சார்ந்துள்ளது. குறைந்தது 50 fs க்குள் இருக்கும், மற்றும் மிகவும் பொதுவான 100 fs வரம்பில் உள்ளன.

ர்பீரியா மற்றும் நுண்ணுயிர் நுண்ணுயிரிகளுக்கு இடையில் ஒரு வித்தியாசமான வித்தியாசம் உள்ளது, இதன் விளைவாக அவர்கள் சிதறலின் பல்வேறு முறைகள் செயல்படுகின்றன. எர்பியம்-உமிழும் இழைகள் 1550 nm மணிக்கு முரண்பாடான சிதைவின் பரப்பளவில் வெளிவிடப்படுகின்றன. இது solitons உற்பத்தி செய்ய முடியும். Ytterbium fibers நேர்மறை அல்லது சாதாரண சிதைவு பகுதியில் உள்ளன; இதன் விளைவாக, அவர்கள் ஒரு உச்சரிக்கப்பட்ட நேரியல் பண்பேற்றம் அதிர்வெண் கொண்ட பருப்புகளை உற்பத்தி செய்கின்றனர். இதன் விளைவாக, துடிப்பு நீளம் சுருக்க ஒரு Bragg grating தேவைப்படலாம்.

ஃபைபர்-லேசர் பருப்புகளை மாற்றுவதற்கு பல வழிகள் உள்ளன, குறிப்பாக, மிகப்பெரிய பிக்சேக்கன்ட் ஆய்வுகள். ஃபோலோனிக் படிக இழைகளை மிகச் சிறிய கருக்கள் கொண்டதாக உருவாக்க முடியும், உதாரணமாக, ஒரு சூப்பர்கான்டினினியூமின் தலைமுறைக்கு வலுவான லொல்லர் விளைவுகளை உருவாக்கலாம். மாறாக, அதிக சக்திகளில் அல்லாத நேர்கோட்டு விளைவுகளை தவிர்க்க மிக பெரிய ஒற்றை-முறை கருக்கள் மூலம் photonic படிகங்களை உற்பத்தி செய்யலாம்.

ஒரு பெரிய கோர் நெகிழ்வான photonic படிக இழைகள் அதிக சக்தி தேவைப்படும் பயன்பாடுகள் உருவாக்கப்பட்டது. அடிப்படை முரணான பயன்முறையைத் தக்கவைத்துக்கொள்வதன்மூலம் எந்தவொரு விரும்பத்தகாத உயர்-வரிசை முறைகளையும் அகற்றுவதற்காக இத்தகைய ஃபைபர் வேண்டுமென்று வேண்டுமென்றே வளைத்துக்கொள்கிறது. அசாதாரணமானது இணக்கத்தை உருவாக்குகிறது; அதிர்வெண் மற்றும் மடிப்பு அதிர்வெண்கள் மூலம், குறுகிய மற்றும் நீண்ட அலைகளை உருவாக்க முடியும். அதிர்ஷ்டவசமான விளைவுகளும் துடிப்பு சுருக்கத்தை உருவாக்கும், இது அதிர்வெண் காம்ப்ஸின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

சூப்பர் கானானின் ஆதாரமாக, மிக குறுகிய பருப்புகள் கட்ட சுய-பண்பேற்றம் மூலம் பரந்த தொடர்ச்சியான நிறமாலை உருவாக்கப்படுகின்றன. உதாரணமாக, 1050 nm இல் முதல் 6 ps பருப்புகளிலிருந்து, ஒரு ytterbium ஃபைபர் லேசர் உருவாக்கும், ஒரு ஸ்பெக்ட்ரம் புற ஊதாக்கதிலிருந்து 1600 nm க்கு வரையில் பெறப்படுகிறது. 1550 nm என்ற அலைநீளத்தில் ஒரு ரிங்மியம் மூலத்தால் supercontinuum ஐ மற்றொரு ஐஆர் ஆதாரமாகக் கொண்டு செல்கிறது.

உயர் சக்தி

தொழில் தற்போது ஃபைபர் லேசர்கள் மிகப்பெரிய நுகர்வோர். பெரிய கோரிக்கை இப்போது கிலோவாட் ஆணையின் அதிகாரத்தை பெறுகிறது, இது வாகனத் தொழிலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வாகன தொழில் உயர்ந்த எஃகு கார்களின் உற்பத்திக்கான நீண்டகால தேவைகளை பூர்த்தி செய்வதற்கும் எரிபொருள் காப்பாற்ற ஒப்பீட்டளவில் எளிதாகவும் உள்ளது. இது சாதாரண இயந்திர கருவிகளுக்கு மிகவும் கடினமாக உள்ளது, உதாரணமாக, இந்த வகையான எஃகுகளில் துளைகளை இழுக்க, மற்றும் ஒத்திசைவான கதிர்வீச்சுகளின் ஆதாரங்கள் எளிதாக்குகின்றன.

ஃபைபர் லேசர் மூலம் மெட்டல் வெட்டுவது, மற்ற வகைகளின் குவாண்டம் ஜெனரேட்டர்களுடன் ஒப்பிடுகையில் பல நன்மைகள் உள்ளன. உதாரணமாக, அலைகளின் அருகில் உள்ள அகச்சிவப்பு அலைகள் உலோகங்கள் நன்கு உறிஞ்சப்படுகின்றன. பீப்பான் இழைமணி மீது வழங்கப்படலாம், இது ரோபட் குறைப்பு மற்றும் தோண்டும் போது எளிதாக கவனம் செலுத்த அனுமதிக்கிறது.

ஆப்டிகல் ஃபைபர் அதிக மின் தேவைகளை பூர்த்தி செய்கிறது. 2014 ஆம் ஆண்டில் சோதிக்கப்பட்ட அமெரிக்க கடற்படை ஆயுதங்கள், 6-ஃபைபர் 5.5-கிலோவாட் லேசர்கள் கொண்டவை, ஒற்றை பீம் மற்றும் ஒரு ஒளியியல் அமைப்பு மூலம் உமிழும். ஒரு ஆற்றல்மிக்க ஏரியல் வாகனத்தை தோற்கடிக்க 33 kW நிறுவலை பயன்படுத்தப்பட்டது . பீம் ஒற்றை-முறை அல்ல என்றாலும், கணினி வட்டிக்குரியது, ஏனென்றால் அது தரமான, எளிதில் அணுகக்கூடிய கூறுகளில் இருந்து உங்கள் கைகளால் ஒரு நார் லேசரை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.

ஐபிஜி ஃபோட்டோனிக்ஸ் ஒற்றை-முறை ஒத்திசைவான மூலத்தின் அதிகபட்சம் 10 kW ஆகும். மாஸ்டர் அசுசிட்டர் ஒரு கிலோவாட் ஆப்டிகல் சக்தியை உற்பத்தி செய்கிறார், இது 1018 nm இல் மற்ற ஃபைபர் லேசர்கள் மூலம் வெளிச்சத்திற்கு கொண்டுவருகின்ற ஒரு பெருக்கியின் அடுக்கை அடுக்கி வைக்கின்றது. முழு அமைப்பும் இரண்டு குளிர்சாதனப்பெட்டிகளின் அளவு உள்ளது.

ஃபைபர் லேசர்கள் பயன்பாடு அதிக சக்தி குறைப்பு மற்றும் வெல்டிங் பரவுகிறது. உதாரணமாக, அவர்கள் பொருள் சீர்குலைவு பிரச்சினையை தீர்க்க, தாள் எஃகு தொடர்பு வெல்டிங் பதிலாக. ஆற்றல் கட்டுப்பாடு மற்றும் பிற அளவுருக்கள் வளைவுகளை மிகவும் துல்லியமாக, குறிப்பாக கோணங்களைக் குறைக்க உதவுகின்றன.

மிகவும் சக்தி வாய்ந்த மல்டிமீட் ஃபைபர் லேசர் - அதே உற்பத்தியாளர்களின் உலோகங்கள் வெட்டுவதற்கான ஒரு சாதனம் - 100 kW ஐ அடைகிறது. கணினி ஒரு உள்ளார்ந்த பீம் கலவையை அடிப்படையாகக் கொண்டது, எனவே இது ஒரு உயர்-உயர்-தரக் கற்றை அல்ல. இத்தகைய ஆயுள் ஃபைபர் லேசர்கள் தொழில் நுட்பத்தை கவர்ந்திழுக்கும்.

கான்கிரீட் துளையிடுதல்

கான்கிரீட் வெட்டு மற்றும் துளையிடுவதற்கு 4 கிலோவாட் மல்டிமீட் ஃபைபர் லேசர் சக்தி பயன்படுத்தப்படலாம். இது ஏன் அவசியம்? பொறியியலாளர்கள் ஏற்கனவே இருக்கும் கட்டிடங்களின் நில அதிர்வு எதிர்ப்பை அடைய முயற்சிக்கும்போது, ஒரு கான்கிரீட் மிகவும் கவனமாக இருக்க வேண்டும். உதாரணமாக, எஃகு வலுவூட்டல், வழக்கமான தாக்கம் தோண்டும் விரிசல் ஏற்படலாம் மற்றும் கான்கிரீட் வலுவிழக்கச் செய்யும், ஆனால் நார்ச்சத்து லேசர்கள் அதை நசுக்குவதற்கில்லை.

Q-switched fibers உடன் குவாண்டம் ஜெனரேட்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, உதாரணமாக, குறிகாட்டிகள் அல்லது குறைக்கடத்தி மின்னணு உற்பத்திக்கு. அவை எல்லை கண்டுபிடிப்பாளர்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: கை அளவிலான தொகுதிகளில் கண் பாதுகாப்பு பாதுகாப்பான ஃபைபர் லேசர்கள் உள்ளன, இதன் சக்தி 4 kW, அதிர்வெண் 50 kHz மற்றும் துடிப்பு அகலம் 5-15 ns.

மேற்பரப்பு சிகிச்சை

மைக்ரோ- மற்றும் நானோஅரசமைப்பிற்கான சிறிய ஃபைபர் லேசர்களுக்கு பெரும் ஆர்வம் உண்டு. மேற்பரப்பு அடுக்கு அகற்றப்படும் போது, துடிப்பு அகலம் 35 PS க்கும் குறைவானதாக இருந்தால், பொருள் பரப்பிவிடாது. இது சோர்வு மற்றும் பிற தேவையற்ற கலைப்பொருட்கள் உருவாக்கப்படுவதை நீக்குகிறது. Femtosecond முறையில் உள்ள பருப்புக்கள் அலைநீளத்தை உணர்திறன் இல்லை மற்றும் சுற்றியுள்ள இடங்களை வெப்பப்படுத்தாது, அவை குறிப்பிடத்தக்க சேதம் இல்லாமல் அல்லது சுற்றியுள்ள பகுதிகளை பலவீனப்படுத்தாமல் இயங்கச்செய்கின்றன. கூடுதலாக, துளைகள் ஒரு பெரிய ஆழம்-க்கு-அகல விகிதத்துடன் குறைக்கப்படலாம் - உதாரணமாக, 1 மிமீ துருப்பிடிக்காத எஃகு 1 மிமீ துருப்பிடிக்காத எஃகு 1 மெகா ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண் கொண்ட சிறிய துளைகளை செய்ய விரைவாக (ஒரு சில மில்லி விநாடிகளில்).

அது மேற்பரப்பு சிகிச்சை ஒளி ஊடுருவும் பொருட்களின், எ.கா., மனித கண் தயாரிக்க முடியும். கண் நுண் அறுவை சிகிச்சை ஒரு மடல் குறைக்க, femtosecond பருப்பு பூமியின் மேற்பரப்பில் சேதம் விளைவிக்காமல் கண்ணின் மேற்புறத்தில் கீழே ஒரு கட்டத்தில் இறுக்கமாக கவனம் லென்ஸ் vysokoaperturnym, ஆனால் ஒரு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆழம் பொருள் அழித்து கண். பார்வை அவசியம் ஆகும் விழிவெண்படலத்தின் மென்மையான மேற்பரப்பில் மாறாமல் உள்ளது. மடல், கீழே இருந்து பிரிக்கப்பட்ட பின்னர் எக்ஸைமர் லேசர் உருவாக்கும் லென்ஸ் வெளிக்கொணர்வது இழுத்து முடியும். பிற மருத்துவ பயன்பாடுகள் தோல் அறுவை சிகிச்சை மேலோட்டமான ஊடுருவல், அத்துடன் ஆப்டிகல் கொஹிரன்ஸ் டோமோகிராஃபி சில வகையான ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியவை.

femtosecond ஒளிக்கதிர்கள்

அறிவியல் Femtosecond ஒளிக்கதிர்கள் லேசர் முறிவு நிறப்பிரிகை, ஒரு தற்காலிகத் தெளிவுத்திறனைக் கொண்டு ஃப்ளோரசன்ஸின் நிறப்பிரிகை தூண்ட பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் பொது பொருட்கள் ஆராய்ச்சி. கூடுதலாக, அவர்கள் femtosecond அதிர்வெண் சீப்பு அளவியல் மற்றும் பொது ஆய்வுகள் தேவைப்படுகிறது உற்பத்தி தேவை. குறுகிய காலத்தில் உண்மையான பயன்பாடுகளில் ஒன்று நிலைப்படுத்தல் துல்லியம் அதிகரிக்கும் ஒரு புதிய தலைமுறை ஜி.பி.எஸ் செயற்கைகோள்கள், அணு கடிகாரங்களை இருக்கும்.

ஒற்றை அதிர்வெண் ஃபைபர் லேசர் குறைவாக 1 கிலோஹெர்ட்ஸ் என்ற ஸ்பெக்ட்ரம் linewidth கொண்டு செய்யப்படுகிறது. 10 மெகாவாட்டிலிருந்து 1W ஒரு சிறிய வெப்பக் கதிர் வெளிப்பாடு சக்தி இந்த ஈர்க்கக்கூடிய சாதனம். தகவல் தொடர்பு, அளவியல் துறையில் பயன்பாடு (எ.கா., ஃபைபர் சுழல்காட்டிகள்) மற்றும் நிறப்பிரிகை தேட உதவும்.

அடுத்தது என்ன?

மற்ற ஆராய்ச்சி நுட்பங்களில் பொறுத்தவரை, அது இன்னும் இன்னும் நிறைய ஆய்வுகள் மேற்கொண்டு வருகின்றனர் உள்ளது. உதாரணமாக, ஒரு பைபர் லேசர் விட்டங்களின் இணைந்த கொண்டிருக்கும் இராணுவ பொறியியல், மற்ற பகுதிகளில் பயன்படுத்த முடியும் இது, ஒத்திசைவான அல்லது நிறமாலை கலவையைப் பயன்படுத்தி ஒரு உயர் கற்றை பெற முடியும். இதன் விளைவாக, அதிக சக்தியை ஒரு ஒற்றை முறையில் பீம் எட்டப்பட்டிருக்கிறது.

நார் லேசர்கள் உற்பத்தி குறிப்பாக வாகன தொழில் தேவையை அது வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது. மேலும், அல்லாத இழைம ஃபைபர் சாதனங்கள் ஒரு மாற்று உள்ளது. செலவினங்கள் மற்றும் செயல்பாடுகளை பொது மேம்பாடுகளில் கூடுதலாக, மேலும் நடைமுறை femtosecond லேசர்கள் மற்றும் supercontinuum ஆதாரங்கள் உள்ளன. நார் ஒளிக்கதிர்கள் மேலும் இடத்திற்கும் ஆக்கிரமிக்க மற்றும் ஒளிக்கதிர்கள் பிற வகைப் மேம்பாட்டின் ஓர் வளமானது.