Yüksək güclü lifli lazerlərin texniki təkamülü

Yüksək güclü lifli lazerlərin texniki təkamülü

Optimallaşdırmalif lazerquruluş

1, kosmik işıq nasosunun quruluşu

Erkən lif lazerləri əsasən optik nasos çıxışından istifadə edirdi,lazerçıxış gücü aşağı olduğundan, lif lazerlərinin çıxış gücünü qısa müddət ərzində tez bir zamanda yaxşılaşdırmaq daha böyük çətinlik yaradır. 1999-cu ildə lif lazer tədqiqat və inkişaf sahəsində çıxış gücü ilk dəfə 10.000 vattdan çox artdı, lif lazerinin strukturu əsasən optik iki istiqamətli nasosdan istifadə edərək rezonator əmələ gətirdi və lif lazerinin yamac səmərəliliyinin araşdırılması ilə 58,3%-ə çatdı.
Bununla belə, lifli lazerlərin hazırlanması üçün lifli nasos işığı və lazer birləşdirmə texnologiyasından istifadə lifli lazerlərin çıxış gücünü effektiv şəkildə artıra bilsə də, eyni zamanda optik linzanın optik yolu qurmasına kömək etməyən mürəkkəblik mövcuddur. Lazerin optik yolun qurulması prosesində hərəkət etdirilməsi lazım olduqda, optik yolun da yenidən tənzimlənməsi lazımdır ki, bu da optik nasos strukturlu lifli lazerlərin geniş tətbiqini məhdudlaşdırır.

2, birbaşa osilator strukturu və MOPA strukturu

Lif lazerlərinin inkişafı ilə örtük güc soyucuları tədricən linza komponentlərini əvəz edərək lif lazerlərinin inkişaf mərhələlərini sadələşdirmiş və dolayı yolla lif lazerlərinin texniki xidmət səmərəliliyini artırmışdır. Bu inkişaf meyli lif lazerlərinin tədricən praktikliyini simvolizə edir. Birbaşa osilator strukturu və MOPA strukturu bazarda lif lazerlərinin ən çox yayılmış iki strukturudur. Birbaşa osilator strukturu ondan ibarətdir ki, barmaqlıq salınım prosesində dalğa uzunluğunu seçir və sonra seçilmiş dalğa uzunluğunu çıxarır, MOPA isə barmaqlıq tərəfindən seçilmiş dalğa uzunluğunu toxum işığı kimi istifadə edir və toxum işığı birinci səviyyəli gücləndiricinin təsiri altında gücləndirilir, buna görə də lif lazerinin çıxış gücü də müəyyən dərəcədə yaxşılaşdırılacaq. Uzun müddətdir ki, MPOA strukturuna malik lif lazerləri yüksək güclü lif lazerləri üçün üstünlük verilən struktur kimi istifadə olunur. Lakin sonrakı tədqiqatlar göstərib ki, bu strukturdakı yüksək güclü çıxış lif lazerinin içərisindəki məkan paylanmasının qeyri-sabitliyinə səbəb ola bilər və çıxış lazerinin parlaqlığı müəyyən dərəcədə təsirlənəcək ki, bu da yüksək güclü çıxış effektinə birbaşa təsir göstərir.

Nasos texnologiyasının inkişafı ilə

Erkən ytterbiumla aşqarlanmış lif lazerinin nasos dalğa uzunluğu adətən 915nm və ya 975nm-dir, lakin bu iki nasos dalğa uzunluğu ytterbium ionlarının udma pikləridir, buna görə də birbaşa nasos adlanır, kvant itkisi səbəbindən birbaşa nasos geniş istifadə edilməmişdir. Zolaq içi nasos texnologiyası birbaşa nasos texnologiyasının genişləndirilməsidir, burada nasos dalğa uzunluğu ilə ötürücü dalğa uzunluğu arasındakı dalğa uzunluğu oxşardır və zolaq içi nasosun kvant itkisi sürəti birbaşa nasosdan daha kiçikdir.

Yüksək güclü lifli lazertexnologiya inkişafındakı maneə

Lif lazerlərinin hərbi, tibb və digər sahələrdə yüksək tətbiq dəyərinə malik olmasına baxmayaraq, Çin təxminən 30 illik texnoloji tədqiqat və inkişaf yolu ilə lif lazerlərinin geniş tətbiqini təşviq etmişdir, lakin lif lazerlərinin daha yüksək güc istehsal edə bilməsini istəyirsinizsə, mövcud texnologiyada hələ də bir çox maneələr var. Məsələn, lif lazerinin çıxış gücünün tək lifli tək rejimli 36,6 kVt-a çata bilməsi; Nasos gücünün lif lazerinin çıxış gücünə təsiri; Termal linza təsirinin lif lazerinin çıxış gücünə təsiri.

Bundan əlavə, lif lazerinin daha yüksək güc çıxışı texnologiyasının tədqiqi zamanı eninə rejimin sabitliyi və foton qaraltma effekti də nəzərə alınmalıdır. Tədqiqat zamanı aydın olur ki, eninə rejimin qeyri-sabitliyinin təsir amili lif istiləşməsidir və foton qaraltma effekti əsasən lif lazerinin davamlı olaraq yüzlərlə vatt və ya bir neçə kilovat güc çıxardığı zaman çıxış gücünün sürətli azalma meyli göstərəcəyini və lif lazerinin davamlı yüksək güc çıxışında müəyyən dərəcədə məhdudiyyət olduğunu göstərir.

Foton qaralma effektinin spesifik səbəbləri hazırda dəqiq müəyyən edilməsə də, əksər insanlar oksigen qüsuru mərkəzinin və yük ötürülməsinin udulmasının foton qaralma effektinin yaranmasına səbəb ola biləcəyinə inanırlar. Bu iki amil üzərində foton qaralma effektinin qarşısını almaq üçün aşağıdakı yollar təklif olunur. Alüminium, fosfor və s. kimi, yük ötürülməsinin udulmasının qarşısını almaq üçün optimallaşdırılmış aktiv lif sınaqdan keçirilərək tətbiq olunur. Xüsusi standart 3 kVt güc çıxışını bir neçə saat, 1 kVt güc sabit çıxışını isə 100 saat saxlamaqdır.