उद्योग बातम्या

लहान तरंगलांबी अरुंद लाइनविड्थ फायबर लेसर

2021-12-27
वर्णक्रमीय संश्लेषण तंत्रज्ञानासाठी, संश्लेषित लेसर सब-बीमची संख्या वाढवणे हा संश्लेषण शक्ती वाढवण्याचा एक महत्त्वाचा मार्ग आहे. फायबर लेसरच्या स्पेक्ट्रल श्रेणीचा विस्तार केल्याने वर्णक्रमीय संश्लेषण लेसर उप-बीमची संख्या वाढविण्यात मदत होईल आणि वर्णक्रमीय संश्लेषण शक्ती [४४-४५] वाढेल. सध्या, सामान्यतः वापरले जाणारे स्पेक्ट्रम संश्लेषण श्रेणी 1050~1072 nm आहे. यापुढे अरुंद रेषाविड्थ फायबर लेसरची तरंगलांबी श्रेणी 1030 nm पर्यंत वाढवणे हे स्पेक्ट्रम संश्लेषण तंत्रज्ञानासाठी खूप महत्वाचे आहे. त्यामुळे, अनेक संशोधन संस्थांनी लहान तरंगलांबी (1040 एनएम पेक्षा कमी तरंगलांबी) अरुंद रेषेवर लक्ष केंद्रित केले आहे वाइड फायबर लेसरचा अभ्यास केला गेला. हा पेपर प्रामुख्याने 1030 nm फायबर लेसरचा अभ्यास करतो आणि वर्णक्रमानुसार संश्लेषित लेसर सब-बीमची तरंगलांबी श्रेणी 1030 nm पर्यंत वाढवतो.
वेगवेगळ्या तरंगलांबी असलेल्या फायबर लेसरची आउटपुट वैशिष्ट्ये प्रामुख्याने शोषण स्पेक्ट्रम आणि गेन फायबरच्या उत्सर्जन स्पेक्ट्रमद्वारे प्रभावित होतात. शॉर्ट-वेव्हलेंथ फायबर लेसरसाठी, पारंपारिक तरंगलांबी बँड (1060~1080 nm) फायबर लेसरच्या तुलनेत, गेन फायबरचा शोषण क्रॉस-सेक्शन मोठा असतो. दीर्घ-तरंगलांबी लेसर आउटपुट तयार करण्यासाठी शॉर्ट-वेव्हलेंथ लेसर सहजपणे गेन फायबरमध्ये पुन्हा शोषले जाते, म्हणजे, ASE व्युत्पन्न होते, जे त्याची आउटपुट शक्ती मर्यादित करते.

2011 मध्ये, जेना विद्यापीठाच्या ओ. श्मिट यांनी प्रवर्धनासाठी बीज प्रकाश म्हणून अरुंद रेषेचा रुंदीचा ASE स्त्रोत वापरला. बियाणे स्त्रोताची रचना आकृती 21 मध्ये दर्शविली आहे. 12 वाजता बियाणे लाइनविड्थ नियंत्रित करण्यासाठी दोन जाळी वापरल्या जातात, बियाणे आउटपुट पॉवर 400 mW आहे आणि केंद्र तरंगलांबी 1030 nm आहे. बियाणे स्त्रोत दोन टप्प्यात वाढविला जातो. पहिला टप्पा ४०/२०० फोटोनिक क्रिस्टल फायबर वापरतो आणि दुसरा टप्पा ४२/५०० फोटोनिक क्रिस्टल फायबर वापरतो. अंतिम आउटपुट पॉवर 697 W आहे आणि बीम गुणवत्ता M2=1.34 [46] आहे.


2016 मध्ये, यू.एस. एअर फोर्स प्रयोगशाळेच्या नादेर ए. नादेरी यांनी 1030 एनएम मोड्युलेटेड PRBS सिग्नलसह एकल-फ्रिक्वेंसी लेसरचा वापर बीज स्रोत म्हणून केला. बियाणे स्त्रोताची वर्णक्रमीय रेषा 3.5 GHz होती आणि नंतर ती अॅम्प्लीफायर स्टेजद्वारे वाढवली गेली. प्रायोगिक उपकरण आकृती 22 मध्ये दर्शविले आहे. . प्रणाली 1030 nm बँडची लेसर आउटपुट पॉवर 1034 W पर्यंत वाढवते, स्पेक्ट्रल लाइनविड्थ 11 pm आहे, अॅम्प्लीफायर स्टेजची आउटपुट कार्यक्षमता 80% आहे, ASE सप्रेशन रेशो 40 dB पर्यंत आहे आणि बीम गुणवत्ता M2 आहे. = 1.1 ते 1.2. प्रयोगात, लाभ फायबर [47-48] ची लांबी नियंत्रित करून SBS आणि ASE प्रभाव दाबले गेले.

2014 मध्ये, Ye Huang et al. युनायटेड स्टेट्समधील नुफर्न कंपनीने 1028~1100 nm [४९] तरंगलांबी श्रेणीमध्ये kw लेसर आउटपुट प्राप्त केले. प्रयोगात, 1028 nm आणि 1100 nm लेसरचा प्रामुख्याने अभ्यास केला गेला आणि परिणामांची तुलना 1064 nm लेसरशी केली गेली. असे आढळून आले की पारंपारिक बँड फायबर लेसरच्या तुलनेत, शॉर्ट-वेव्हलेंथ आणि लाँग-वेव्हलेंथ फायबर लेसरचा ASE प्रभाव लक्षणीयरीत्या वर्धित झाला आहे. शेवटी, ASE प्रभाव दाबल्यानंतर, 1028 nm बँडमध्ये 1215 W सिंगल-मोड लेसर आउटपुट प्राप्त झाले आणि ऑप्टिकल कार्यक्षमता 75% होती.

2016 मध्ये, अमेरिकन कंपनी रोमन यागोडकिन एट अल. बियाणे स्त्रोत म्हणून सिंगल-फ्रिक्वेंसी लेसरवर फेज मॉड्युलेशन केले. प्रवर्धनानंतर, >1.5 kW चे लेसर आउटपुट प्राप्त झाले. लेसर केंद्र तरंगलांबी श्रेणी 1030~1070 nm आहे आणि वर्णक्रमीय रेखाविड्थ <15 GHz[50] आहे. तरंगलांबीवरील आउटपुट स्पेक्ट्रम आकृती 23 मध्ये दर्शविले आहे. स्पेक्ट्रमवरून असे दिसून येते की शॉर्ट-वेव्हलेंथ लेसर स्पेक्ट्रमचे ASE सप्रेशन रेशो 1064 nm जवळील लेसरच्या तुलनेत सुमारे 15 dB कमी आहे. 2017 मध्ये, यूएस IPG कंपनीने स्पेक्ट्रम 20 GHz पर्यंत विस्तारित करण्यासाठी 1030 nm सिंगल-फ्रिक्वेंसी लेसरवर फेज मॉड्युलेशन केले. तीन-स्टेज प्री-एम्प्लीफिकेशन स्टेजनंतर, आउटपुट पॉवर 15-20 डब्ल्यू पर्यंत पोहोचली आणि शेवटी मुख्य अॅम्प्लीफायर स्टेजनंतर, आउटपुट पॉवर 2.2 किलोवॅट होती. शॉर्ट-वेव्हलेंथ लेसर आउटपुट सध्या 1030 एनएम बँड फायबर लेसर [50] ची सर्वोच्च आउटपुट पॉवर आहे.
सारांश, ASE प्रभावाच्या प्रभावामुळे, शॉर्ट-वेव्हलेंथ अरुंद-लाइनविड्थ फायबर लेसरची जास्तीत जास्त आउटपुट पॉवर केवळ 2.2 kW आहे, ज्यामध्ये सामान्य जवळील अरुंद-लाइनविड्थ फायबर लेसरच्या तुलनेत विकासासाठी भरपूर जागा आहे. 1064 nm तरंगलांबी.

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept