ഉയർന്ന പവർ ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ സാങ്കേതിക പരിണാമം

ഉയർന്ന പവർ ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ സാങ്കേതിക പരിണാമം

ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻഫൈബർ ലേസർഘടന

1, സ്പേസ് ലൈറ്റ് പമ്പ് ഘടന

ആദ്യകാല ഫൈബർ ലേസറുകൾ കൂടുതലും ഒപ്റ്റിക്കൽ പമ്പ് ഔട്ട്പുട്ട് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു,ലേസർഔട്ട്‌പുട്ട്, അതിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ കുറവാണ്, കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ വേഗത്തിൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടുണ്ട്. 1999-ൽ, ഫൈബർ ലേസർ ഗവേഷണ വികസന മേഖലയുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ ആദ്യമായി 10,000 വാട്ട് തകർന്നു, ഫൈബർ ലേസറിന്റെ ഘടന പ്രധാനമായും ഒപ്റ്റിക്കൽ ബൈഡയറക്ഷണൽ പമ്പിംഗിന്റെ ഉപയോഗമാണ്, ഒരു റെസൊണേറ്റർ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, ഫൈബർ ലേസറിന്റെ ചരിവ് കാര്യക്ഷമതയുടെ അന്വേഷണം 58.3% എത്തി.
എന്നിരുന്നാലും, ഫൈബർ ലേസറുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് ഫൈബർ പമ്പ് ലൈറ്റും ലേസർ കപ്ലിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയും ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുമെങ്കിലും, അതേ സമയം സങ്കീർണ്ണതയുണ്ട്, ഇത് ഒപ്റ്റിക്കൽ ലെൻസിന് ഒപ്റ്റിക്കൽ പാത നിർമ്മിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമല്ല. ഒപ്റ്റിക്കൽ പാത നിർമ്മിക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ ലേസർ നീക്കേണ്ടി വന്നാൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ പാതയും വീണ്ടും ക്രമീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഇത് ഒപ്റ്റിക്കൽ പമ്പ് ഘടന ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ വിശാലമായ പ്രയോഗത്തെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.

2, നേരിട്ടുള്ള ഓസിലേറ്റർ ഘടനയും MOPA ഘടനയും

ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ വികസനത്തോടെ, ക്ലാഡിംഗ് പവർ സ്ട്രിപ്പറുകൾ ക്രമേണ ലെൻസ് ഘടകങ്ങളെ മാറ്റിസ്ഥാപിച്ചു, ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ വികസന ഘട്ടങ്ങൾ ലളിതമാക്കുകയും ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ പരിപാലന കാര്യക്ഷമത പരോക്ഷമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്തു. ഈ വികസന പ്രവണത ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ ക്രമാനുഗതമായ പ്രായോഗികതയെ പ്രതീകപ്പെടുത്തുന്നു. നേരിട്ടുള്ള ഓസിലേറ്റർ ഘടനയും MOPA ഘടനയും വിപണിയിലെ ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ രണ്ട് ഘടനകളാണ്. നേരിട്ടുള്ള ഓസിലേറ്റർ ഘടന, ഗ്രേറ്റിംഗ് ആന്ദോളന പ്രക്രിയയിൽ തരംഗദൈർഘ്യം തിരഞ്ഞെടുക്കുകയും തുടർന്ന് തിരഞ്ഞെടുത്ത തരംഗദൈർഘ്യം ഔട്ട്പുട്ട് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം MOPA ഗ്രേറ്റിംഗ് തിരഞ്ഞെടുത്ത തരംഗദൈർഘ്യം സീഡ് ലൈറ്റ് ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ സീഡ് ലൈറ്റ് ഫസ്റ്റ്-ലെവൽ ആംപ്ലിഫയറിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അതിനാൽ ഫൈബർ ലേസറിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് പവറും ഒരു പരിധിവരെ മെച്ചപ്പെടുത്തും. വളരെക്കാലമായി, ഉയർന്ന പവർ ഫൈബർ ലേസറുകൾക്ക് ഇഷ്ടപ്പെട്ട ഘടനയായി MPOA ഘടനയുള്ള ഫൈബർ ലേസറുകൾ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, തുടർന്നുള്ള പഠനങ്ങൾ ഈ ഘടനയിലെ ഉയർന്ന പവർ ഔട്ട്പുട്ട് ഫൈബർ ലേസറിനുള്ളിലെ സ്പേഷ്യൽ ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷന്റെ അസ്ഥിരതയിലേക്ക് നയിക്കാൻ എളുപ്പമാണെന്ന് കണ്ടെത്തി, കൂടാതെ ഔട്ട്പുട്ട് ലേസർ തെളിച്ചത്തെ ഒരു പരിധിവരെ ബാധിക്കും, ഇത് ഉയർന്ന പവർ ഔട്ട്പുട്ട് ഇഫക്റ്റിലും നേരിട്ട് സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.

പമ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനത്തോടെ

ആദ്യകാല യ്റ്റെർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ലേസറിന്റെ പമ്പിംഗ് തരംഗദൈർഘ്യം സാധാരണയായി 915nm അല്ലെങ്കിൽ 975nm ആണ്, എന്നാൽ ഈ രണ്ട് പമ്പിംഗ് തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളും യ്റ്റെർബിയം അയോണുകളുടെ ആഗിരണം കൊടുമുടികളാണ്, അതിനാൽ ഇതിനെ ഡയറക്ട് പമ്പിംഗ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ക്വാണ്ടം നഷ്ടം കാരണം ഡയറക്ട് പമ്പിംഗ് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചിട്ടില്ല. ഇൻ-ബാൻഡ് പമ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഡയറക്ട് പമ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഒരു വിപുലീകരണമാണ്, അതിൽ പമ്പിംഗ് തരംഗദൈർഘ്യത്തിനും ട്രാൻസ്മിറ്റിംഗ് തരംഗദൈർഘ്യത്തിനും ഇടയിലുള്ള തരംഗദൈർഘ്യം സമാനമാണ്, കൂടാതെ ഇൻ-ബാൻഡ് പമ്പിംഗിന്റെ ക്വാണ്ടം നഷ്ട നിരക്ക് ഡയറക്ട് പമ്പിംഗിനേക്കാൾ ചെറുതാണ്.

ഉയർന്ന പവർ ഫൈബർ ലേസർസാങ്കേതിക വികസന തടസ്സം

സൈനിക, വൈദ്യശാസ്ത്ര, മറ്റ് വ്യവസായങ്ങളിൽ ഫൈബർ ലേസറുകൾക്ക് ഉയർന്ന പ്രയോഗ മൂല്യമുണ്ടെങ്കിലും, ഏകദേശം 30 വർഷത്തെ സാങ്കേതിക ഗവേഷണ വികസനത്തിലൂടെ ചൈന ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ വ്യാപകമായ പ്രയോഗം പ്രോത്സാഹിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ ഫൈബർ ലേസറുകൾക്ക് ഉയർന്ന പവർ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് നിങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, നിലവിലുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ഇപ്പോഴും നിരവധി തടസ്സങ്ങളുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഫൈബർ ലേസറിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ സിംഗിൾ-ഫൈബർ സിംഗിൾ-മോഡ് 36.6KW-ൽ എത്തുമോ; ഫൈബർ ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറിൽ പമ്പിംഗ് പവറിന്റെ സ്വാധീനം; ഫൈബർ ലേസറിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറിൽ തെർമൽ ലെൻസ് ഇഫക്റ്റിന്റെ സ്വാധീനം.

കൂടാതെ, ഫൈബർ ലേസറിന്റെ ഉയർന്ന പവർ ഔട്ട്‌പുട്ട് സാങ്കേതികവിദ്യയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ട്രാൻസ്‌വേഴ്‌സ് മോഡിന്റെയും ഫോട്ടോൺ ഡാർക്കനിംഗ് ഇഫക്റ്റിന്റെയും സ്ഥിരതയും പരിഗണിക്കണം. അന്വേഷണത്തിലൂടെ, ട്രാൻസ്‌വേഴ്‌സ് മോഡ് അസ്ഥിരതയുടെ സ്വാധീന ഘടകം ഫൈബർ ചൂടാക്കലാണെന്ന് വ്യക്തമാണ്, കൂടാതെ ഫോട്ടോൺ ഡാർക്കനിംഗ് ഇഫക്റ്റ് പ്രധാനമായും സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ഫൈബർ ലേസർ തുടർച്ചയായി നൂറുകണക്കിന് വാട്ട്സ് അല്ലെങ്കിൽ നിരവധി കിലോവാട്ട് പവർ ഔട്ട്‌പുട്ട് ചെയ്യുമ്പോൾ, ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ഇടിവ് പ്രവണത കാണിക്കുമെന്നും ഫൈബർ ലേസറിന്റെ തുടർച്ചയായ ഉയർന്ന പവർ ഔട്ട്‌പുട്ടിൽ ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള പരിമിതി ഉണ്ടെന്നുമാണ്.

ഫോട്ടോൺ ഡാർക്കണിംഗ് ഇഫക്റ്റിന്റെ പ്രത്യേക കാരണങ്ങൾ നിലവിൽ വ്യക്തമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ലെങ്കിലും, ഓക്സിജൻ വൈകല്യ കേന്ദ്രവും ചാർജ് ട്രാൻസ്ഫർ ആഗിരണം ഫോട്ടോൺ ഡാർക്കണിംഗ് ഇഫക്റ്റിന് കാരണമാകുമെന്ന് മിക്ക ആളുകളും വിശ്വസിക്കുന്നു. ഈ രണ്ട് ഘടകങ്ങളിൽ, ഫോട്ടോൺ ഡാർക്കണിംഗ് ഇഫക്റ്റിനെ തടയാൻ ഇനിപ്പറയുന്ന വഴികൾ നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ചാർജ് ട്രാൻസ്ഫർ ആഗിരണം ഒഴിവാക്കാൻ അലുമിനിയം, ഫോസ്ഫറസ് മുതലായവ, തുടർന്ന് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ആക്റ്റീവ് ഫൈബർ പരീക്ഷിച്ച് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, നിരവധി മണിക്കൂർ 3KW പവർ ഔട്ട്പുട്ട് നിലനിർത്തുകയും 100 മണിക്കൂർ 1KW പവർ സ്റ്റേബിൾ ഔട്ട്പുട്ട് നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് നിർദ്ദിഷ്ട മാനദണ്ഡം.