Tək rejimli fiber lazerin seçilməsi üçün istinad

Seçim üçün istinadtək rejimli fiber lazer
Praktik tətbiqlərdə uyğun tək rejimin seçilməsifiber lazeronun performansının xüsusi tətbiq tələblərinə, əməliyyat mühitinə və büdcə məhdudiyyətlərinə uyğun olmasını təmin etmək üçün müxtəlif parametrlərin sistematik şəkildə ölçülməsini tələb edir. Bu bölmə tələblərə əsaslanan praktiki seçim metodologiyasını təqdim edəcəkdir.
Tətbiq ssenariləri əsasında seçim strategiyası
üçün performans tələblərilazerlərmüxtəlif tətbiq ssenariləri arasında əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Seçimdə ilk addım ərizənin əsas tələblərini aydınlaşdırmaqdır.
Dəqiq materialın emalı və mikro-nano istehsalı: Bu cür tətbiqlərə incə kəsmə, qazma, yarımkeçirici vafli dilimləmə, mikron səviyyəli işarələmə və 3D çap və s. daxildir. Onların şüa keyfiyyəti və diqqətli ləkə ölçüsü üçün son dərəcə yüksək tələbləri var. M² faktoru 1-ə mümkün qədər yaxın olan (məsələn, <1.1) lazer seçilməlidir. Çıxış gücünü materialın qalınlığına və emal sürətinə əsasən təyin etmək lazımdır. Ümumiyyətlə, onlarla və yüzlərlə vatt arasında dəyişən bir güc əksər mikro emal tələblərinə cavab verə bilər. Dalğa uzunluğu baxımından 1064nm yüksək udma dərəcəsi və lazer gücünün hər vattına görə aşağı qiymətə görə əksər metal materialların emalı üçün üstünlük verilən seçimdir.
Elmi tədqiqat və yüksək səviyyəli ölçmə: Tətbiq ssenarilərinə optik cımbızlar, soyuq atom fizikası, yüksək ayırdetməli spektroskopiya və interferometriya daxildir. Bu sahələr adətən monoxromatikliyə, tezlik sabitliyinə və lazerlərin səs-küy performansına həddindən artıq maraq göstərir. Dar xətt genişliyi (hətta tək tezlik) və aşağı intensivlikli səs-küyü olan modellərə üstünlük verilməlidir. Dalğa uzunluğu müəyyən bir atom və ya molekulun rezonans xəttinə əsasən seçilməlidir (məsələn, rubidium atomlarını soyutmaq üçün adətən 780nm istifadə olunur). Qərəzli təmir çıxışı adətən müdaxilə təcrübələri üçün lazımdır. Güc tələbi ümumiyyətlə yüksək deyil və bir neçə yüz millivatdan bir neçə vata qədər tez-tez kifayətdir.
Tibbi və biotexnologiya: Tətbiqlərə oftalmik cərrahiyyə, dəri müalicəsi və flüoresan mikroskopiya görüntüləri daxildir. Göz təhlükəsizliyi əsas məsələdir, buna görə də göz təhlükəsizlik zolağında olan 1550nm və ya 2μm dalğa uzunluğuna malik lazerlər çox vaxt seçilir. Diaqnostik tətbiqlər üçün güc sabitliyinə diqqət yetirilməlidir; Terapevtik tətbiqlər üçün müalicənin dərinliyinə və enerji tələblərinə əsasən müvafiq güc seçilməlidir. Optik ötürülmənin çevikliyi bu cür tətbiqlərdə əsas üstünlükdür.
Rabitə və Algılama: Fiber optik zondlama, liDAR və kosmik optik rabitə tipik tətbiqlərdir. Bu ssenarilər tələb edirlazeryüksək etibarlılığa, ətraf mühitə uyğunlaşma qabiliyyətinə və uzunmüddətli sabitliyə malik olmaq. 1550nm diapazonu optik liflərdə ən az ötürmə itkisinə görə üstünlük verilən seçimə çevrildi. Koherent aşkarlama sistemləri üçün (məsələn, koherent lidar) yerli osilator kimi son dərəcə dar xətt genişliyinə malik xətti polarizasiyalı lazer tələb olunur.
2. Əsas parametrlərin prioritet çeşidlənməsi
Çoxsaylı parametrlərlə qarşılaşdıqda, aşağıdakı prioritetlər əsasında qərarlar qəbul edilə bilər:
Həlledici parametrlər: Birincisi, dalğa uzunluğunu və şüa keyfiyyətini təyin edin. Dalğa uzunluğu tətbiqin əsas tələbləri (material udma xüsusiyyətləri, təhlükəsizlik standartları, atom rezonans xətləri) ilə müəyyən edilir və adətən güzəştə yer yoxdur. Şüa keyfiyyəti birbaşa tətbiqin əsas məqsədəuyğunluğunu müəyyən edir. Məsələn, dəqiq emal həddindən artıq yüksək M² olan lazerləri qəbul edə bilməz.
Performans parametrləri: İkincisi, çıxış gücünə və xəttin eninə/polarizasiyasına diqqət yetirin. Güc tətbiqin enerji həddi və ya səmərəlilik tələblərinə cavab verməlidir. Xəttin eni və qütbləşmə xarakteristikaları tətbiqin xüsusi texniki marşrutu əsasında müəyyən edilir (məsələn, müdaxilə və ya tezlikin ikiqat artması ilə bağlıdır). Praktiki parametrlər: Nəhayət, sabitliyi (məsələn, uzunmüddətli çıxış gücü sabitliyi), etibarlılığı (nöqsansız işləmə müddəti), həcmin enerji istehlakını, interfeys uyğunluğunu və dəyəri nəzərə alın. Bu parametrlər inteqrasiya çətinliyinə və faktiki iş mühitində lazerə sahibliyin ümumi dəyərinə təsir göstərir.

3. Tək rejimli və çox rejimli arasında seçim və mühakimə
Baxmayaraq ki, bu məqalə tək rejimə diqqət yetirirfiber lazerlər, faktiki seçimdə tək rejimin seçilməsinin zəruriliyini aydın başa düşmək çox vacibdir. Tətbiqin əsas tələbləri ən yüksək emal dəqiqliyi, ən kiçik istilik təsir zonası, son fokuslanma qabiliyyəti və ya ən uzun ötürmə məsafəsi olduqda, tək rejimli fiber lazer yeganə düzgün seçimdir. Əksinə, əgər tətbiq əsasən qalın boşqab qaynaqını, geniş ərazi səthinin təmizlənməsini və ya qısa məsafələrə yüksək enerji ötürülməsini nəzərdə tutursa və mütləq dəqiqlik tələbi yüksək deyilsə, o zaman multimod lifli lazerlər daha yüksək ümumi gücə və aşağı qiymətə görə daha qənaətcil və praktik seçim ola bilər.