Yb ကိုဖိုင်ဘာလေဆာရောင်ခြည်: အကိရိယာဟာ operating နိယာမ, ပါဝါ, ထုတ်လုပ်ခြင်း, အသုံးပြုခြင်းကို

ဖိုက်ဘာလေဆာကျစ်လစ်သိပ်သည်းခြင်းနှင့်တာရှည်ခံ, တိကျမှုနှင့်သွေးဆောင်အပူကိုအရပ်ရပ်ကွဲပြားစေရန်လွယ်ကူဖြစ်ကြသည်။ သူတို့ကကွဲပြားခြားနားသောအမျိုးအစားများအတွက်လာနှင့်အခြားအမျိုးအစားများလေဆာရောင်ခြည်နှင့်အတူလုပ်ဖို့အများကြီးမိမိတို့ကိုယ်ပိုင်ထူးခြားတဲ့အားသာချက်များရှိတော်မူပြီးမှ။

ဖိုက်ဘာလေဆာရောင်ခြည်: စစ်ဆင်ရေး

ဒီအမျိုးအစား devices အဆိုပါဖိုက်ဘာကနေဆိုနိုင်ပါတယ်ဓါတ်ရောင်ခြည်၏ Solid-State အရင်းအမြစ်များ၏စံအပြောင်းအလဲအစားလှံတံကိုအလုပ်လုပ်အရည်တစ်ပန်းကန်သို့မဟုတ် disc ကိုဖြစ်ကြသည်။ အဆိုပါဖိုက်ဘာ၏ဗဟိုအဘို့ကိုအတွက် dopant ကနေထုတ်လုပ်လိုက်တဲ့အလင်း။ အခြေခံဖွဲ့စည်းပုံရိုးရှင်းသောကနေအတော်လေးရှုပ်ထွေးအထိနိုင်ပါတယ်။ အဆိုပါဖိုက်ဘာအသံအတိုးအကျယ်အချိုးတစ်ဦးကြီးမားသောမျက်နှာပြင်ရှိပါတယ်, ဒါကြောင့်အပူအတော်လေးအလွယ်တကူ diffused နိုင်ထိုကဲ့သို့သော Yb ကိုဖိုင်ဘာလေဆာယန္တရား။

တူညီသောသတင်းရင်းမြစ် - ဖိုက်ဘာလေဆာရောင်ခြည်မကြာခဏ diode လေဆာရောင်ခြည်၏အကူအညီပေမယ့်အချို့ကိစ္စများတွင်အတူစဥျက Optical pumped နေကြသည်။ ဤအမှုစနစ်များအတွက်အသုံးပြုစက္ခုဗေဒများသောအားဖြင့်အများဆုံးသို့မဟုတ်ထိုသူအပေါင်းတို့သည်အသီးအသီးကိုအခြားချိတ်ဆက်ထားသော optic အစိတ်အပိုင်းများ, ကိုကိုယ်စားပြုနေကြသည်။ အချို့ကိစ္စများတွင်တစ်ဦးအမြောက်အများမှန်ဘီလူးများနှင့်တခါတရံတွင်ပြည်တွင်းရေး optical fiber ကိုစနစ်ကပြင်ပအမြောက်အများမှန်ဘီလူးနဲ့ပေါင်းစပ်ထားသည်။

တစ်ဦးက diode စုပ်စက်အရင်းအမြစ်တစ်ဦး diode ခင်းကျင်းဒါမှမဟုတ် connector ကို fiber optic waveguide ချိတ်ဆက်တစ်ဦးချင်းစီ၏တစ်ဦးချင်းစီ Diodes ၏ဗဟုဖြစ်နိုင်သည်။ တစ်ဦးချင်းစီရဲ့အဆုံးမှာ Doped ဖိုင်ဘာမှန်လိုင်ပဲ့တင်ရိုက်ခတ်မှုရှိပါတယ် - အလေ့အကျင့်အတွက်ဖိုင်ဘာ Bragg ဆန်ခါပါစေ။ က output ရောင်ခြည်ဖိုင်ဘာထက်အခြားအရာတစ်ခုခုထဲသို့ဝင်မရသာလြှငျအမြောက်အများမှန်ဘီလူးစွန်းမှာရှိသည်။ ဆန္ဒရှိလျှင်လေဆာလိုင်အများအပြားမီတာအရှည်ရှိစေခြင်းငှါဒါအလင်းလမ်းပြလိမ်နိုင်ပါသည်။

binuclear

ဖိုက်ဘာလေဆာရောင်ခြည်များတွင်အသုံးပြုဖွဲ့စည်းပုံအမျှင်, အရေးကြီးပါသည်။ အသုံးအများဆုံး dual-core ဖွဲ့စည်းပုံ၏ဂျီသြမေတြီသည်။ Undoped ပြင် core ကို (တစ်ခါတစ်ရံ intima အဖြစ်ရည်ညွှန်း) Collection အလင်း pumped နှင့်ဖိုက်ဘာတလျှောက်ကညွှန်ကြားနေသည်။ အဆိုပါဖိုက်ဘာအတွက်ထုတ်ပေးနှိုးဆွဓါတ်ရောင်ခြည်ကိုမကြာခဏတစ်ခုတည်း mode ကိုတည်းဟူသောအတွင်း core ကို, မှတစ်ဆင့်ဖြတ်သန်းပါတယ်။ အတွင်း core ကိုပုစုပ်စက်အလင်းဖြင့်နှိုးဆွထို့အပြင် Yb အ, ပါဝင်သည်။ ဆဋ္ဌဂံ, D-ပုံနှင့်စတုဂံ Miss များ၏ဖြစ်နိုင်ခြေဗဟို core ကိုအတွက်အလင်းရောင်ခြည်လျှော့ချ, - အပါအဝင် noncircular ပြင် core ကိုပုံစံအမျိုးမျိုးရှိပါတယ်။

အဆိုပါဖိုက်ဘာလေဆာအဆုံးသတ်သို့မဟုတ်ခြမ်းမြစ်ရေတင်စီမံကိန်းရှိနိုင်ပါသည်။ ပထမဦးဆုံးအမှု၌တဦးတည်းသို့မဟုတ်ထိုထက်ပိုရင်းမြစ်များမှအလင်းဖိုင်ဘာအဆုံးဝင်။ ဘေးထွက်မြစ်ရေတင်စီမံကိန်းအလင်းပြင် core ကိုစ feeds သော splitter မှထောက်ပံ့သောအခါ။ ဒါဟာအလင်းဝင်ရိုးမှ perpendicular ဝင်သောရှိရာလေဆာလှံတံကနေကွဲပြားနေသည်။

ထိုကဲ့သို့သောဆုံးဖြတ်ချက်များအတွက်အခြေခံအဆောက်အဦးဖြစ်ပေါ်တိုးတက်မှုတွေအများကြီးလိုအပ်ပါတယ်။ စဉ်းစားဆင်ခြင်စရာအာရုံစူးစိုက်မှုအတွင်းအမာခံအတွက်စိတ်ကြွဆေးထုတ်လွှတ်မှဦးဆောင်နေတဲ့လူဦးရေပြောင်းပြန်လှန်ထုတ်လုပ်ရန်အဓိကထဲသို့စုပ်စက်အလင်းစုစည်းတင်ပြရန်မှပေးဆောင်ဖြစ်ပါတယ်။ လေဆာ core ကိုပု doping ပေါ် မူတည်. အဆိုပါဖိုက်ဘာအတွက် amplification ၏ဒီဂရီအမျိုးမျိုးအဖြစ်အလျားပေါ်ကြပေမည်။ ဤရွေ့ကားအချက်များလိုအပ်သောသတ်မှတ်ချက်ဘောင်တစ်ခုဒီဇိုင်းအင်ဂျင်နီယာအဖြစ်သတ်မှတ်ထားကြသည်။

ပါဝါကိုကန့်သတ်မယ့် Single-mode ကိုဖိုင်ဘာအတွင်း operating အထူးသဖြင့်အခါ, ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။ ထိုသို့သော core ကိုတစ်ဦးအလွန်သေးငယ်တဲ့ Cross-Section ဧရိယာရှိပါတယ်, ပြီးရလဒ်အဖြစ်အလွန်မြင့်မားပြင်းထန်မှု၏ therethrough အလင်းဖြတ်သန်းပါတယ်။ ဘယ်အချိန်မှာဒီ watts ကအတော်ကြာထောင်ပေါင်းများစွာ၏တန်ခိုး output ကိုကန့်သတ်ထားတဲ့ပိုသိသာသည် non-linear Brillouin ပြဖြစ်လာနေသည်။ က output အလုံအလောက်မြင့်မားသည်လျှင်, ဖိုင်ဘာအဆုံးပျက်စီးနိုင်ပါသည်။

အထူးသဖြင့်ဖိုက်ဘာလေဆာ

အလုပ်လုပ်ကိုင်အရည်အဖြစ်ဖိုင်ဘာများအသုံးပြုမှုအတွက် diode ချပေးသည့်အခါကောင်းစွာအလုပ်လုပ်တယ်ရာ သာ. ကြီးမြတ်အပြန်အလှန်အရှည်, ပေးသည်။ ညှိနှိုင်းမှုသို့မဟုတ် alignment ကိုလိုအပ်ဒါဟာဂျီသြမေတြီဖိုတွန်၏မြင့်မားသောပြောင်းလဲခြင်းထိရောက်မှုအတွက်ရလဒ်တွေကိုအဖြစ်ယုံကြည်စိတ်ချရသောနှင့်ကျစ်လစ်သိပ်သည်းဆောက်လုပ်ရေး, ရာမ discrete optics ။

ယန္တရားအထူသတ္တုစာရွက်များ၏ဂဟေဆော်ရန်အဆင်ပြေအောင်နိုင်ပြီး femtosecond ပဲမျိုးစုံထုတ်လုပ်ရန်ကြောင့်ကောင်းစွာလိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်လုပ်ဖို့ခွင့်ပြုထားတဲ့တစ်ဦးကဖိုက်ဘာလေဆာ။ fiber-optic ချဲ့စက်များသူတို့တစ်ပြိုင်နက်တည်းအများအပြားလှိုင်းအလျားများကိုချဲ့ထွင်နိုင်သကဲ့သို့, Single-Pass နှင့်အမြတ်များကိုတယ်လီဖုန်းဆက်သွယ်ရေးအတွက်အသုံးပြုကြသည်။ အလားတူအမြတ်တစ်ဦးမာစတာလှိုနှင့်အတူပါဝါချဲ့စက်များအတွက်အသုံးပြုသည်။ အချို့ကိစ္စများတွင်, အသံချဲ့စက်တစ်ခုစဉ်ဆက်မပြတ်လှိုင်းလေဆာနှင့်အတူလည်ပတ်နိုင်ပါတယ်။

နောက်ထပ်ဥပမာစိတ်ကြွဆေးထုတ်လွှတ်နှိမ်နင်းထားတဲ့အတွက်ဖိုင်ဘာ-အားဖြည့်မှအလိုအလျောက်ထုတ်လွှတ်တဲ့အရင်းအမြစ်ဖြစ်ပါတယ်။ နောက်ထပ်ဥပမာတိုးလာအရပ်ရပ်တို့၌ကွဲပြား, သိသိသာသာညှပ်လှိုင်းအလျားနဲ့ပေါင်းစပ်နေတဲ့ Raman ဖိုင်ဘာလေဆာဖြစ်ပါတယ်။ ဒါဟာမျိုးဆက်နှင့် amplification များ၏ပေါင်းစပ်မဟုတ်ဘဲစံ silica အမျှင်ထက်တစ်ဖလိုရိုဒ်ဓာတ်ဖန်သုံးပြီးဘယ်မှာသုတေသနအတွက်လျှောက်လွှာတွေ့လိုက်ပါတယ်။

သို့သော်ယေဘုယျအားဖြင့်, အမျှင်အဓိကအတွက်ရှားပါးမြေကြီးတပြင် dopant နှင့်အတူ silica ဖန်၏ဖန်ဆင်းတော်မူ၏။ အခြေခံသည် Yb အများနှင့်ရှိပါသည်ဖြစ်ကြသည်။ Yb ကို 1030 ကနေ 1080 nm မှလှိုင်းအလျားရှိပါတယ်, ပြီးကျယ်ပြန့်အပိုင်းအခြားအတွင်းထုတ်လွှတ်မှုဖြစ်နိုင်သည်။ 940-nm diode စုပ်စက်၏အသုံးပြုမှုကိုသိသိသာသာဖိုတွန်၏လိုငွေပြမှုလျော့နည်းစေသည်။ Yb ကိုသိပ်သည်းဆမြင့်မှာ Nd သည်မှာတစ် Self-နျအအေးသက်ရောက်မှုကိုမရှိပါတယ်, ဒါကြောင့်အဆုံးစွန်သောအမြောက်အများလေဆာရောင်ခြည်များနှင့်သန့်စင်ပြီး Yb အတွက်အသုံးပြုသည် - ဖိုက်ဘာအတွက် (သူတို့နှစ်ဦးစလုံးအတူတူပင်လှိုင်းအလျားအကြောင်းကိုများကို) ။

Er သည်အကွာအဝေး 1530-1620 nm, မျက်စိများအတွက်လုံခြုံအတွက်ထုတ်လွှတ်ပေးပါသည်။ အဆိုပါအကြိမ်ရေဖိုင်ဘာလေဆာရောင်ခြည်၏အခြားအမျိုးအစားများကိုများအတွက်မရရှိနိုင်သည့် 780 nm မှာအလင်း generate မှနှစ်ဆနိုင်ပါသည်။ အဆိုပါ element ကစုပ်စက်ကထွက်တဲ့ဓါတ်ရောင်ခြည်ကိုစုပ်ယူနဲ့ရှိပါသည်ဤစွမ်းအင်ကိုထုတ်လွှင့်ပါလိမ့်မယ်ဒါကြောင့်နောက်ဆုံးအနေနဲ့ Yb အရှိပါသည်မှဆက်ပြောသည်နိုင်ပါသည်။ Tm သည် - အရှင်မျက်စိဓါတ်ပုံတွေကိုအဘို့ဘေးကင်းလုံခြုံသောအနီးအနီအောက်ရောင်ခြည်ဒေသအတွက်ထုတ်လွှတ်ရန်နောက်ထပ် dopant ။

မြင့်မားတဲ့စွမ်းဆောင်ရည်

အဆိုပါဖိုက်ဘာလေဆာနေတဲ့အမည်ခံသုံး-Level စနစ်ဖြစ်သည်။ အဆိုပါစုပ်စက်ဖိုတွန်မြေပြင်အခြေအနေမှအထက်အလွှာဖို့အကူးအပြောင်း excite ။ လေဆာအကူးအပြောင်းအတွက်အုပ်စုခွဲမြေပြင်ပြည်နယ်များ၏တဦးတည်းမှာအထက်အဆင့်နိမ့်ဆုံးအပိုင်းတစ်ပိုင်းကနေဖြစ်ပါတယ်။ ဤသည်အလွန်ထိရောက်သောဖြစ်ပါသည်: ဥပမာ, Yb အ-940 nm ဖိုတွန်စုပ်စက်, 1030 nm ၏လှိုင်းအလျားကို၎င်း, ကွမ်တမ်ချွတ်ယွင်း (စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှုကို) ဖြင့်ခန့်သာ 9% ဟာဖိုတွန်ထုတ်လွှတ်ပေးပါသည်။

ဆနျ့ကငျြ, Neodymium, စွမ်းအင်၏အကြောင်းကို 24% ရှုံး nm 808 မှာ pumped ။ အားလုံးမဟုတ်ထိုသို့ကြောင့်ဖိုတွန်တချို့၏ဆုံးရှုံးမှုအောင်မြင်မှုသော်လည်းထို့ကြောင့် Yb အမူလကပင်တစ်ဦးမြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိပါတယ်။ 1480 ၏လှိုင်းအလျားသို့မဟုတ် 980 nm - Yb တစ်ဦးအကြိမ်ရေခညျြအနှောအရေအတွက်နှင့်ရှိပါသည်ငန်းနိုင်ပါသည်။ အဆင့်မြင့်ကြိမ်နှုန်းကြောင့် 980 nm မှာပင်ဤကိစ္စတွင်အတွက်ရရှိနိုင်သည့်အကောင်းဆုံးသတင်းရင်းမြစ်အဖြစ်အပြစ်အနာအဆာဖိုတွန်၏စည်းကမ်းချက်များ၌ထိရောက်သော, ဒါပေမယ့်အသုံးဝင်သောမဟုတ်ပါဘူး။

အဆိုပါဖိုက်ဘာလေဆာရောင်ခြည်၏ယေဘုယျထိရောက်မှု Two-ခြေလှမ်းလုပ်ငန်းစဉ်၏ရလဒ်ဖြစ်ပါသည်။ ပထမဦးစွာကစုပ်စက် diode ၏ထိရောက်မှုသည်။ ဆိုနိုင်ပါတယ်ဓါတ်ရောင်ခြည်၏ semiconductor သတင်းရင်းမြစ် 50% ထိရောက်မှုတခု optical သို့လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုပြောင်းလဲအတူအလွန်ထိရောက်သောဖြစ်ကြသည်။ ဓာတ်ခွဲခန်းလေ့လာမှုများ၏ရလဒ်များကိုက 70% သို့မဟုတ်ထိုထက်ပိုသောတန်ဖိုးရောက်ရှိဖို့ဖြစ်နိုင်ခြေကြောင်းအကြံပြုအပ်ပါသည်။ အတိအကျပွဲစဉ် output ကိုဓါတ်ရောင်ခြည်စုပ်ယူမှုလိုင်းဖိုင်ဘာလေဆာအောင်မြင်နေသည်နှင့်မြင့်မားသောမြစ်ရေတင်စီမံကိန်းထိရောက်မှုအတူ။

ဒုတိယအ, ဒီ optical-optical ပြောင်းလဲခြင်းထိရောက်မှု။ ဘယ်အချိန်မှာသေးငယ်တဲ့အပြစ်အနာအဆာဖိုတွန်စိတ်လှုပ်ရှား၏မြင့်မားသောဘွဲ့နှင့် 60-70% ၏ optical-optical ပြောင်းလဲခြင်းထိရောက်မှုများထုတ်ယူခြင်းထိရောက်မှုအောင်မြင်ရန်နိုင်ပါတယ်။ ရရှိလာတဲ့ထိရောက်မှုအကွာအဝေးအတွင်း 25-35% ဖြစ်ပါတယ်။

အမျိုးမျိုးသော configurations

ဖိုင်ဘာကွမ်တမ်စဉ်ဆက်မပြတ်လှိုင်းမီးစက်တစ်ခုတည်းသို့မဟုတ် multimode (transverse Modes သာ) ဖြစ်နိုင်ပါသည်။ Singlemode လေထုကိုဖြတ်ပြီးရောင်ခြည်အလုပ်လုပ်သို့မဟုတ်ပေးပို့ခြင်း, ပစ္စည်းများအဘို့အရည်အသွေးမြင့်ရောင်ခြည်ထုတ်လုပ်ရန်နှင့် multimode စက်မှုဇုန်ဖိုင်ဘာလေဆာရောင်ခြည်ကိုပိုပြီးပါဝါ generate နိုင်ပါတယ်။ ဒါဟာကြီးမားတဲ့ဧရိယာ illuminated သည်အဘယ်မှာရှိအပူကုသမှုများအတွက်, ဖြတ်တောက်ခြင်းနှင့်ဂဟေအဘို့နှင့်အထူးသဖြင့်အသုံးပြုသည်။

အဆိုပါရှည်လျားသောဖိုင်ဘာလေဆာသိသိသာသာအမည်ခံစဉ်ဆက်မပြတ်ယန္တရားများသောအားဖြင့်မီလီစက္ကန့ပဲမျိုးစုံ Generating အမျိုးအစားဖြစ်ပါတယ်။ အများအားဖြင့်ကတာဝန်သံသရာပင်ဖြစ်သည် 10% ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီဥပမာအဘို့, တစ်ဦး Pulse တူးဖော်ခြင်းဘို့, ကိုအသုံးပြုကြောင်းစဉ်ဆက်မပြတ် mode ကို (ပုံမှန်အားဖြင့်ဆယ်ဆ) ထက်ပိုမိုမြင့်မားအထွတ်အထိပ်အာဏာကိုစေပါတယ်။ အဆိုပါအကြိမ်ရေကြာချိန်ပေါ် မူတည်. 500 Hz ဖြစ်နိုင်သည်။

ဖိုက်ဘာလေဆာအတွက် Q-switching လည်းအမြောက်အများ၌ရှိသကဲ့သို့ပြုမူ။ ပုံမှန်သွေးခုန်နှုန်းကြာချိန် microseconds မှ nanoseconds ၏အကွာအဝေး၌တည်ရှိ၏။ အဆိုပါဖိုက်ဘာကြာကြာ, ကြာကြာကပိုရှည်သွေးခုန်နှုန်းမှုက output ဓါတ်ရောင်ခြည်၏မေး-switching များအတွက်ကြာပါသည်။

ဖိုင်ဘာဂုဏ်သတ္တိများအဆိုပါမေးမော်ဂျူအပေါ်အချို့သောန့်အသတ်ရှိပါတယ်။ ထိပ်ပါဝါအတန်ငယ်န့်အသတ်ဖြစ်သင့်ကြောင်းဒါကြောင့်ဖိုက်ဘာလေဆာရောင်ခြည်၏ nonlinearity ကြောင့်အမာခံ၏သေးငယ်တဲ့ Cross-Section ဧရိယာ၏ထက်ပိုသိသာသည်။ သင့်အနေဖြင့်တက်ကြွစွာအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုစွန်းမှချိတ်ဆက်ထားသည့်အဆင့်မြင့်စွမ်းဆောင်မှုများကိုထားတဲ့မေးအသံအတိုးအကျယ်ခလုတ်, သို့မဟုတ် optic modulator တွေကို, တစ်ခုခုကိုသုံးနိုင်သည်။

Q-switched ပဲမျိုးစုံတစ်ဖိုင်ဘာအတွက်ဒါမှမဟုတ်လိုင်ပဲ့တင်ရိုက်ခတ်မှုအတွက် amplified နိုင်ပါသည်။ အဆုံးစွန်သောဥပမာအနေနဲ့ဖိုင်ဘာလေဆာ 192 ထုပ်များအတွက်မာစတာလှိုသည်အဘယ်မှာရှိနျူကလီးယားစမ်းသပ်မှု (NIF, Livermore,, CA) ၏အမျိုးသား Complex ခြင်း simulation အတွက်ရှာတွေ့နိုင်ပါသည်။ ဖန်၏ကြီးမားသောပြားအတွက်အသေးစားပဲမျိုးစုံ megajoules မှ amplified doped ။

ထပ်တူဆားကစ်များနှင့်သွေးခုန်နှုန်းကြာချိန်၏အခြား Modes သာအတွက် throughput မြှင့်တင်ရန်နိုင်စွမ်းပေါ်မူတည်အဖြစ်ထပ်တူအထပ်ထပ်ကြိမ်နှုန်းတွေနဲ့ဖိုက်ဘာလေဆာအတွက်, ပစ္စည်းအားဖြည့်ရဲ့အရှည်ပေါ်တွင်မူတည်သည်။ 100 အ fs ၏အကွာအဝေးအတွင်း - အတိုဆုံး 50 fs နှင့်အများဆုံးပုံမှန်၏အကွာအဝေး၌ရှိကြ၏။

Yb အများနှင့်ရှိပါသည်ဖိုင်ဘာအကြား, သူတို့ကကွဲပြားခြားနားသည် Modes အရပ်ရပ်တို့၌ကွဲပြားလည်ပတ်ခွအရေးပါသောခြားနားချက်ရှိ၏။ ပုံမှန်မဟုတ်အရပ်ရပ်တို့၌ကွဲပြားတဲ့ဒေသအတွက် 1550 ပြည့်နှစ် nm မှာ emitting Er သည်-doped ဖိုင်ဘာ။ ဤသည် solitons ခွင့်ပြုပါတယ်။ Itterbievye အမျှင်တစ်ဦးအပြုသဘောသို့မဟုတ်သာမန်အရပ်ရပ်တို့၌ကွဲပြားပါ၏ ရလဒ်အဖြစ်သူတို့အသံထွက် linear frequency ကိုမော်ဂျူနှင့်အတူပဲမျိုးစုံ generate ။ ကသွေးခုန်နှုန်းအရှည်ချုံ့ဖို့လိုပမေဆန်ခါ Bragg ၏ရလဒ်အဖြစ်။

picosecond ultrafast လေ့လာမှုများအဘို့အထူးသဖြင့်, ထိုဖိုင်ဘာ-လေဆာပဲမျိုးစုံပြုပြင်မွမ်းမံဖို့နည်းလမ်းများစွာရှိပါတယ်။ ဖိုတွန်ကြည်လင်အမျှင်တွေဖြစ်တဲ့ supercontinuum မျိုးဆက်များအတွက်ကဲ့သို့ခိုင်မာသော nonlinear သက်ရောက်မှုများအတွက်အလွန်သေးငယ် cores နှင့်အတူထုတ်လုပ်နိုင်ပါတယ်။ ဆနျ့ကငျြ, အဖိုတွန် crystals လည်းမြင့်မားသောအင်အားကြီးမှာ nonlinear ဆိုးကျိုးများမှရှောင်ရှားနိုင်ရန်အတွက်အလွန်ကြီးမား Single-mode ကိုအမာခံတွေနဲ့ထုတ်လုပ်နိုင်ပါတယ်။

မြင့်မားသောပါဝါလိုအပ်သော application များအတွက်ဖန်တီးကြီးမားသောအမာခံနှင့်အတူပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ဖိုတွန်ကြည်လင်ဖိုင်ဘာ။ အဆိုပါနည်းလမ်းများတစ်ခုမှာအခြေခံ transverse mode ကိုထိန်းသိမ်းခြင်းအနေဖြင့်မည်သည့်မလိုချင်တဲ့ပိုမိုမြင့်မားစေရန်အတွက် Modes သာဖယ်ရှားပစ်ရန်ဖိုင်ဘာ၏တမင် Bende ဖြစ်ပါတယ်။ non-linear သဟဇာတဖန်တီး; နှင့်ခေါက်၏ကြိမ်နှုန်းနုတ်အားဖြင့်, သင်ကတိုတောင်းနှင့်မဟုတ်တော့လှိုင်းအလျားဖန်တီးနိုင်ပါတယ်။ Nonlinear သက်ရောက်မှုကိုလည်းအသွင်အပြင်အကြိမ်ရေဖြီးဖို့ဦးဆောင်အရာ, သွေးခုန်နှုန်းချုံ့ထုတ်လုပ်နိုင်သည်။

အလွန်တိုတောင်းသောပဲမျိုးစုံအဖြစ် supercontinuum အရင်းအမြစ်အဆင့်မော်ဂျူမှတဆင့်စဉ်ဆက်မပြတ် spectrum ကိုထုတ်လုပ်ပေးသည်။ ဥပမာအားဖြင့်, ခရမ်းလွန်ကနေထက်ပိုမို 1600 nm ဖို့အကွာအဝေးအတွင်းရရှိသော Yb အဖိုင်ဘာလေဆာရောင်ခြည်ရောင်စဉ်ကိုဖန်တီးပေးရာ 1050 nm မှာကနဦး 6 ps ပဲမျိုးစုံမှ။ 1550 ပြည့်နှစ် nm တစ်လှိုင်းအလျားမှာ IR-pumped ရှိပါသည်-supercontinuum အရင်းအမြစ်၏နောက်ထပ်ရင်းမြစ်။

မြင့်မားသောပါဝါ

စက်မှုလက်မှုလုပ်ငန်းရှင်များသည်လက်ရှိတွင်ဖိုင်ဘာလေဆာရောင်ခြည်၏အကြီးဆုံးစားသုံးသူဖြစ်ပါတယ်။ မြင့်မားသောဝယ်လိုအားအတွက်အခုအချိန်မှာမော်တော်ကားစက်မှုလုပ်ငန်းများတွင်အသုံးပြုကီလို၏အမိန့်အာဏာကိုအတော်ပင်။ အဆိုပါမော်တော်ကားစက်မှုလုပ်ငန်းကြာရှည်ခံမှု၏လိုအပ်ချက်များကိုဖြည့်ဆည်းဖို့က high-တန်ခိုးအစွမ်းသတ္တိသံမဏိကားထုတ်လုပ်မှုဆီသို့ရွေ့လျားခြင်းနှင့် သာ. ကြီးမြတ်လောင်စာစီးပွားရေးကိုအတော်လေးလွယ်ကူများမှာဖြစ်ပါတယ်။ သမားရိုးကျစက် tools များဥပမာအားဖြင့်, သံမဏိ၏ဤအမျိုးအစားတွင်အပေါက်လာကြတယ်, အလွန်ခက်ခဲသည်နှင့်ဆိုနိုင်ပါတယ်ဓါတ်ရောင်ခြည်၏သတင်းရင်းမြစ်ကလွယ်ကူစေပါသည်။

ကွမ်တမ်မီးစက်တခြားအမျိုးအစားများနှင့်နှိုင်းယှဉ်, သတ္တုဖိုင်ဘာလေဆာဖြတ်တောက်ခြင်းအားသာချက်များစွာရှိပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်, အနီး-အနီအောက်ရောင်ခြည် waveband ကောင်းစွာသတ္တုစုပ်ယူ။ Beam ကိုဖြတ်တောက်နှင့်တူးဖော်သည့်အခါစက်ရုပ်အလွယ်တကူအာရုံရွှေ့ဖို့ခွင့်ပြုသောဖိုင်ဘာအားဖြင့်ကယ်လွှတ်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။

optical fiber ကိုအာဏာအမြင့်ဆုံးလိုအပ်ချက်ကျေနပ်။ 2014 ခုနှစ်စမ်းသပ်ပြီးလက်နက်များအမေရိကန်ရေတပ်, တဦးတည်းရောင်ခြည်နှင့်ဖွဲ့စည်း optical စနစ်ကမှတဆင့်ဖြာထဲမှာပေါင်းစပ် 6-ဖိုင်ဘာ 5.5 ကီလိုဝပ်လေဆာရောင်ခြည်ပါဝင်ပါသည်။ 33 kW ယူနစ်ကိုအနိုင်ယူဖို့အသုံးပြုခဲ့ပါတယ် တစ်ခုမောင်းသူမဲ့ဝေဟင်မော်တော်ယာဉ်။ လေဆာရောင်ခြည် single-mode ကိုမဖြစ်ပေမယ့်သူကစံ, အလွယ်တကူမရရှိနိုင်ပါပါဝင်ပစ္စည်းများထဲကမိမိတို့လက်နှင့်အတူတစ်ဖိုင်ဘာလေဆာရောင်ခြည်ကိုဖန်တီးရန်ခွင့်ပြုသကဲ့သို့, စနစ်, အကျိုးစီးပွားဖြစ်ပါတယ်။

IPG ဖိုတွန်၏အမြင့်ဆုံးအာဏာကို Single-mode ကိုဆိုနိုင်ပါတယ်အလင်းရင်းမြစ်များ 10 kW ဖြစ်ပါတယ်။ အဆိုပါမာစတာလှိုသည်အခြားဖိုင်ဘာလေဆာရောင်ခြည်၏အလင်းနှင့်အတူ 1018 nm မှာ pumped ဇာတ်စင် amplifier မှထောက်ပံ့သော optical ပါဝါတစ်ဝပ်, ထုတ်လုပ်ပေးသည်။ စနစ်တစ်ခုလုံးနှစ်ခုရေခဲသေတ္တာ၏အရွယ်အစားရှိပါတယ်။

ဖိုက်ဘာလေဆာရောင်ခြည်များအသုံးပြုမှုကိုလည်းမြင့်မားတဲ့အာဏာကိုဖြတ်တောက်ခြင်းနှင့်ဂဟေဆော်ရန်တိုးချဲ့လျက်ရှိသည်။ ဥပမာအားဖြင့်, သူတို့ပစ္စည်းပုံပျက်သောများ၏ပြဿနာကိုဖြေရှင်းသံမဏိစာရွက် welding ခုခံအစားထိုး။ power control နှင့်အခြား parameters တွေကိုအထူးသဖြင့်ထောင့်အလွန်တိကျသောဖြတ်တောက်ခြင်းခါးဆစ်ခွင့်ပြုပါတယ်။

အာဏာအရှိဆုံး multimode ဖိုင်ဘာလေဆာ - အတူတူပင်ထုတ်လုပ်သူများထံမှသတ္တုဖြတ်တောက်ဘို့ - 100 kW မှတက်။ အဆိုပါစနစ်အ incoherent ရောင်ခြည်ပေါင်းစပ်အပေါ်အခြေခံပြီး, ဒါကြောင့်စူပါအရည်အသွေးမြင့်လေဆာရောင်ခြည်ကိုမဖွင့်သည်။ ဤသည်ခုခံရေးစက်မှုလုပ်ငန်းများအတွက်ဖိုင်ဘာလေဆာရောင်ခြည်ဆွဲဆောင်မှုစေသည်။

ကွန်ကရစ်တူးဖော်ခြင်း

4 kW ၏ multimode ဖိုင်ဘာလေဆာ output ကိုဖြတ်တောက်ခြင်းနှင့်ကွန်ကရစ်တူးဖော်ခြင်းအတှကျအသုံးပွုနိုငျသညျ။ အဘယျကွောငျ့မဟုတျလော အင်ဂျင်နီယာများကွန်ကရစ်နှင့်အတူအလွန်သတိထားပါရန်, လက်ရှိအဆောက်အဦများ၏ငလျင်ခုခံအောင်မြင်ရန်ဖို့ကြိုးစားနေကြသောအခါ။ အထဲတွင် install လုပ်ပြီးတဲ့အခါမှာ, သံမဏိအားဖြည့်သမားရိုးကျဒေသန္တရတူးဖော်ခြင်းကဲ့သို့သောအားနည်းချက်တွေကိုဖြစ်ပေါ်စေခြင်းနှင့်ကွန်ကရစ်အားနည်းသွားပေမယ့်ဖိုင်ဘာလေဆာရောင်ခြည်ကနှိမ်နင်းခြင်းမရှိဘဲဖြတ်လိမ့်မည်။

တံဆိပ်ကပ်ခြင်းသို့မဟုတ်ဆီမီးကွန်ဒတ်တာအီလက်ထရွန်းနစ်များထုတ်လုပ်ဥပမာအတွက်အသုံးပြုတဲ့ Q-switched ဖိုင်ဘာနှင့်အတူလေဆာ။ သူတို့ကအစအကွာအဝေး Finder များတွင်အသုံးပြုကြသည်: module တွေလက်၏အရွယ်အစားသည်အဘယ်သူ၏အထွက် 4 kW, 50 kHz ၏ကြိမ်နှုန်းနှင့် 5-15 NS တစ်သွေးခုန်နှုန်းကြာချိန်ဖြစ်ပါတယ်မျက်စိ-လုံခြုံဖိုင်ဘာလေဆာရောင်ခြည်ဆံ့ဖြစ်ကြသည်။

မျက်နှာပြင်ကုသမှု

မိုက်ခရိုနှင့် nanoprocessing အဘို့အသေးငယ်တဲ့ဖိုက်ဘာလေဆာ၌ကြီးသောအတိုးရှိပါသည်။ မျက်နှာပြင်အလွှာကိုဖယ်ရှားတဲ့အခါ, သွေးခုန်နှုန်းကြာချိန် 35 ps မရှိပက်ဖြန်းပစ္စည်းထက်တိုတောင်းလျှင်။ ဒီအချိုနှင့်အခြားမလိုလားအပ်သောအပိုငျးအများဖွဲ့စည်းရေးကာကွယ်ပေးသည်။ အဆိုပါ femtosecond စစ်အစိုးရအတွင်းပဲမျိုးစုံဟာလှိုင်းအလျားနှင့်ပတ်ဝန်းကျင်ဧရိယာမှအထိခိုက်မခံမစပ်ဆိုင်ကြောင်းကို nonlinear သက်ရောက်မှုထုတ်လုပ်ရန်ပတျဝနျးကငျြဒေသများ၏သိသိသာသာထိခိုက်ပျက်စီးမှုသို့မဟုတ်အားနည်းခြင်းမရှိဘဲလုပ်ကိုင်ဖို့ခွင့်ပြု, အပူမဟုတ်ပါဘူး။ ထို့အပြင်တွင်း width ကိုမှမြင့်မားနက်ရှိုင်းနှင့်အတူအဖြတ်ခံရစေခြင်းငှါဥပမာ - အဘို့, လျင်မြန်စွာ (အနည်းငယ်မီလီစက္ကန်အတွင်း) မှာသံမဏိ 1 MHz တစ်ကြိမ်နှုန်းတွေနဲ့ 800-fs ပဲမျိုးစုံကို အသုံးပြု. 1 မီလီမီတာ၏အသေးစားပေါက်တွေ။

ဒါဟာ, ဥပမာ, လူ့မျက်စိမျက်နှာပြင်-ကုသပွင့်လင်းသောပစ္စည်းများထုတ်လုပ်ရန်လည်းဖြစ်နိုင်သည်။ မျက်စိ microsurgery မှာခတ်ဖြတ်ဖို့, femtosecond ပဲမျိုးစုံမျက်နှာပြင်ပေါ်မှာမဆိုပျက်စီးဆုံးရှုံးမှု, ဒါပေမယ့်တစ်ထိန်းချုပ်ထားသောအတိမ်အနက်ပေါ်ပစ္စည်းကိုဖျက်ဆီးနေဖြင့်မျက်စိမထိခိုက်စေဘဲမျက်စိရဲ့မျက်နှာပြင်ကိုအောက်တွင်တစ်ဦးပွိုင့်မှာတင်းကျပ်စွာအာရုံစိုက်မှန်ဘီလူး vysokoaperturnym ။ ရူပါရုံကိုများအတွက်မရှိမဖြစ်လိုအပ်သောမျက်ကြည်လွှာ၏ချောမွေ့မျက်နှာပြင်နဂိုအတိုင်းကျန်ရှိနေဆဲဖြစ်သည်။ အဆိုပါခတ်အောက်ခြေကနေကွဲကွာသည်, ထို့နောက်မှန်ဘီလူးဖွဲ့စည်း excimer လေဆာပေါ်လာမှတက်ဆွဲနိုင်ပါသည်။ အခြားဆေးကုသမှု applications များခွဲစိတ်ရေတိမ်ပိုင်းအရေပြားအတွက်ထိုးဖောက်မှုအဖြစ် optical ကွက်တိဝင် tomography အချို့အမျိုးအစားများကိုအသုံးပြုခြင်းတို့ပါဝင်သည်။

femtosecond လေဆာ

သိပ္ပံ Femtosecond လေဆာနေတဲ့ယာယီ resolution နဲ့များနှင့်လည်းယေဘုယျပစ္စည်းများသုတေသနများအတွက်လေဆာပျက်ပြား spectroscopy, ချောင်း spectroscopy excite လေ့ရှိတယ်။ ထို့ပြင်၎င်းတို့သည် metrology နှင့်အထွေထွေလေ့လာမှုများအတွက်လိုအပ်သော femtosecond အကြိမ်ရေဖြီး၏ထုတ်လုပ်မှုများအတွက်လိုအပ်နေပါသည်။ ရေတိုသက်တမ်းအတွင်းစစ်မှန် applications များတ positioning ကိုတိကျမှန်ကန်မှုကိုတိုးပွါးစေသောမျိုးဆက်သစ်များ၏ဂျီပီအက်စ်ဂြိုဟ်တုများ၏အက်တမ်နာရီဖြစ်လိမ့်မည်။

လူပျိုအကြိမ်ရေဖိုင်ဘာလေဆာရောင်ခြည်ထက်နည်း 1 kHz တစ်ရောင်စဉ်တန်း linewidth နှင့်အတူဖျော်ဖြေနေသည်။ 10 MW ထံမှ 1W မှသေးငယ်တဲ့ဓါတ်ရောင်ခြည် output power ကိုနှင့်အတူဤအထင်ကြီး device ကို။ ဆက်သွယ်ရေး၏လယ်ပြင်တွင်လျှောက်လွှာ, (ဥပမာ, ဖိုင်ဘာ gyroscope အတွက်) metrology နှင့် spectroscopy တွေ့။

လာမယ့်ကဘာလဲ?

သည်အခြားသုတေသန application များအတွက်ကြောင့်သူတို့ကိုအများကြီးလေ့လာခဲ့ကြသည်နေဆဲဖြစ်ပါတယ်။ ဥပမာအားများအတွက်ဆိုနိုင်ပါတယ်သို့မဟုတ်ရောင်စဉ်တန်းကိုပေါင်းစပ် အသုံးပြု. မြင့်မားသောရောင်ခြည်ရရှိရန်တစ်ဖိုင်ဘာ-လေဆာရောင်ခြည်တန်းပေါင်းစပ်ပြီးအတွက်ပါဝင်ပါသည်သောအခြားဒေသများအတွက်လျှောက်ထားနိုင်သည့်စစ်ရေးအင်ဂျင်နီယာ, ။ ရလဒ်အနေနဲ့ပိုပြီးပါဝါ single-mode ကိုရောင်ခြည်အောင်မြင်နေသည်။

ဖိုက်ဘာလေဆာရောင်ခြည်ထုတ်လုပ်မှုအထူးသဖြင့်မော်တော်ယာဉ်လုပ်ငန်းကဏ္ဍလိုအပ်ချက်များကိုဖြည့်များအတွက်, လျှင်မြန်စွာကြီးထွားလာနေပါတယ်။ ဒါ့အပြင် Non-fibrous ဖိုင်ဘာ devices များအစားထိုးလည်းမရှိ။ ကုန်ကျစရိတ်များနှင့်စွမ်းဆောင်ရည်အတွက်ယေဘုယျတိုးတက်မှုအပြင်, ပိုပြီးလက်တွေ့ကျတဲ့ femtosecond လေဆာရောင်ခြည်နဲ့ supercontinuum သတင်းရင်းမြစ်ရှိပါတယ်။ ဖိုက်ဘာလေဆာရောင်ခြည်ကိုပိုမို niche သိမ်းပိုက်ခြင်းနှင့်လေဆာရောင်ခြည်၏အခြားအမျိုးအစားများများအတွက်တိုးတက်မှု၏ရင်းမြစ်ဖြစ်လာ။