Laser Ytterbium: amûrê, prensîba xebatê de, hêz, hilberînê, bikaranîna

taximê Fiber nasandin û hiştibin, ne rast in, û bi hêsanî bi germiya germiyê de belav in. Ew di bikaranîna cureyên cuda bên û ku gelek ji bo ku ez bi taximê ji cureyên din hene awantajên tekane xwe bi xwe.

taximê Fiber: operasyonê

Devices li vê in roziya standard yên li çavkaniya solid-dewletê ji radyasyonê li peyhev ji fiber, li şûna rod şevûrojekê de dixebitin, a plakaya an disc. Ku ronahiya ku di dopant di rêjeyek navendî ya fiber. Li avahiya bingehîn dikare ji sade ji pir aloz cudane. çerxa Laser Ytterbium wisa ku fiber heye surface mezin ratio volume to, da germê dikare nisbî bi hêsanî belavkirin.

taximê Fiber bi optically pompe, gelek caran bi alîkariya taximê diode, di heman demê de di hinek rewşan - çavkaniyên heman. Optics bikaranîn, di van sîsteman bi piranî nûnertiya pêkhateyên tester, tiþtê herî an ji wan hemûyan bi hev û din ve girêdayî ye. Di hin rewşan de, a dîtinnasî û Bodleian, û sîstema fiber optîk carna navxweyî ye bi dîtinnasî û Bodleian derve ve.

A source pump diode dibe ku array diode, an jî, pirejimarî ji diodes şexsî, her yek ji wan girêdayî waveguide connector fiber fiber e. fiber Doped li hev dawiya heye resonator cavity neynikê de - di pratîkê de bikin fiber Bragg grating. Li çaraliyên dîtinnasî Bodleian heye, eger ne bi tenê dikarî girşê di encam de tiştekî din ji bilî fiber dikeve. Ku ronahiya dikarin bên vegirtin, da ku eger xwestin cavity laser de dibe ku ji dirêjahiya çend metre heye.

binuclear

Têlên Structure bikaranîn, di taximê fiber, girîng e. Ya hevbeş de ya herî bi geometrî ji avaniya dual-core e. core derve Undoped (carna ji wek intima sewqî) pompe ronahiyê berhev dike û birêve dibe li ser fiber. tîrêjên cixirandina bi giştî di fiber bi rêya core hundir, ew e ku gelek caran moda yek derbas dibe. The core hundir de dihewîne ytterbium dariştinê, şiyarkirin, bi ronahiya pump de. in, bi gelek awayên ji core derve noncircular di nav de hene - hexagonal, D-hiş û lakêşeyî, kêmkirina sîlahan ji wî nagire ku girş ronahî li sîsika navendî.

The Laser dikarin dawiya an qistan aliyê hene. Di destpêkê de ronahî doza ji yek an jî zêdetir çavkaniyên dikeve dawiya fiber de. Dema ku ronahiyê qistan ji bo a Splitter ku ew bixwe, di nav core derve hatine peydakirin. Ev ji rod laser li cihê ku ronahî biserêxwe, ji bo beşekî dikeve cihê ye.

Ji bo biryareke wiha pêwîstî bi gelek geşedanên tevnî. bala berbiçav heye ku kurteya ronahî pump li nav core bo ku raporek bi meylekê dike ku xelkê pere, pêşeng ji bo weþan, şiyarkirin, di core hundir. core laser dikarin dereceyên cida yên amplification di fiber heye, li gor dopîngê, herweha li ser dirêjahiya. Ev faktorên wek endezyar design ji bo Parametreyên pêwîst danîn.

sînorê Power dikarin peyda bibin, bi taybetî jî dema xebat di nava fiber single-mode. Bi vî rengî core heye devera pir biçûk cross-sînorkirî, û wek encama re derbas dibe, ronahî therethrough sewiyê de pir bilind. Dema ku ev her ku diçe dinyaya zêdetir non-dîmenan, bela Brillouin, ku di encam hêza çend hezaran dipîve digre. Eger encam bes bilind e, dawiya fiber de dikarin bên xerabkirin.

Bi taybetî jî taximê fiber

Bikaranîna fiber wek herkoyî kar dide length interaction mezintir, ku baş dixebite, dema qistan diode de. Ev encam geometrî di berevpêşbirina bilind zivirîna fotonê, herweha avakirina pêbawer û hevgirtî de, li ku, tu dîtinnasî û demdiyarkirî, pêwîst ligorî an alignment.

A Laser, ku dezgeya dihêle ku ew ji bo baş jînę, dikare ji bo hesinkaran ji Nûneratiyên metal stûr û gun- ji bo hilberîna fêkîyên bi femtosecond. Amplifiers Fiber-tester ne qezenceke yek-pass û bi li Kurdistanê dabimezre bikaranîn, ku ew dikare gelek pêlên hevdemî xûrtkirin. The qezenc eynî di Amplifiers hêza bi oscillator master tê bikaranîn. Di hin rewşan de, ji amplifier dikare bi laser pêla berdewam emeliyatkirin.

Dîsa mînakeke din a çavkaniya weþan, spontan ji fiber-qewînkirina, di ku de weþan, şiyarkirin, çewisandin e. Dîsa mînakeke din a Laser Raman bi hev re bi zêde belav bûne, dike .Her ji bihaya bûdceya. Ev sepan di lêkolînê de dîtin hatiye, li cihê ku kombînasyona nifşê û hêzbûna bikaranîna piyalek florîd, bêtir ji lûfên kokk standard.

Lê belê, bi awayekî giştî, Têlên bi dopant kêm-erd, di core ji cam kokk. The madeyên bingehîn in ytterbium û Estaan. Ytterbium heye pêlên ji 1030 heta 1080 nm, û dibe ku li ser yelpazeyeke fireh a emit. Bikaranîna pump diode 940-nm berbiçav kêm bike, lihevderneketina Wexta. Ytterbium ne xwedî bandorên self-quenching, ku li neodymium li tîrahiyan bilind in, îdî bi ro ku di taximê Bodleian û ytterbium bikaranîn - li fiber (ew herdu li ser tevnekê de ne).

Estaan derdide di range 1530-1620 nm, a bi ewle ji bo çavên. The frequency dikare du qat ji bo bipêşxistina ronahî at 780 nm, e ku ji bo cureyên din ên taximê fiber ne amade ne. Di dawiyê de, ytterbium dikare ji bo Estaan got, da ku hêmana wê tîrêjên pump ji bo Estaan pişaftina û vîdeoyên vê enerjiyê. Thulium - dopant din ji weþan, li herêmê Infrared nêzîk, ku bi vî awayî ji bo pictures çavê ewle ye.

berevpêşbirina bilind

The Laser a sîstema--level re biêşîne, sê ye. Wexta pump li dixî derbasbûna ji dewletê erdê ji layer jorîn. derbasbûna Laser ji lowest beşek ji asta jorîn a li yek ji welatên perçe kokê ye. Ev pir bi bandor e: Ji bo nimûne, ytterbium-940 pump photon nm a photon bi tevnekê de ji 1030 nm, û acizîya quantum (wendabûna enerjî), bi tenê li ser 9% derdide.

Bi berevajiya wê, neodymium, li 808 nm li ser% 24 yên enerjiyê de winda pompe dike. Bi vî awayî, ytterbium mîratî xwedî adanî ê bilind, her çiqas ne ev hemû ji ber windabûna hinek ji fotonê nedibû e. ji 1480 an 980 nm dike .Her - Yb dikare di hejmarek ji tîpên frequency, û Estaan pompe dike. The çiqas bilindtir e, ne wek ku di warê fotonê qusûr bi din bi bandor, lê kêrhatî, heta di vê rewşê de, ji ber ku li 980 nm, ya herî baş çavkaniyên tune.

energîyê bi giştî ji Laser li encama pêvajoya du-gavek e. Di destpêkê de, ew li ser serkeftina diode pump ye. çavkaniyên Semiconductor radyasyonê li peyhev pir bi bandor in, bi adanî ê 50% kolîlka an sînyala electric nav optîk. Encamên lêkolînên li laboratorê de didin xuyakirin, ku mumkin e ji bo gihîştina nirxa ji% 70 an zêdetir. Bi tam encam match melzemeyek tîrêjên Laser line is a berevpêşbirina qistan bilind bi dest û.

Ya duyemîn jî, ev berhênandariya di zivirîna optîk e-êlmanî. Dema ku em navê acizîya biçûk dikare radeya bilind Kahîn û ji bo berevpêşbirina derxistina adanî converter optîk e-optîk yên 60-70% bidestveanîna. The berhênandariya di encamê de ji rźza 25-35% e.

configurations cuda

Fiber quantum generators pêla berdewam be (wasîteyên kevî) yek an multimode. Singlemode berhemên girş high quality ji bo materyalên, dixebitin an şandina ku girş di rêya atmosferê de, û taximê multimode fiber pîşesaziyê dikarin zêdetir desthilatê bi awayekî. Ev ji bo jihevdexistin, û welding, û di serî de tê bikaranîn, ji bo dermankirinê germê, ku qadeke mezin r'onayî.

The Laser dirêj e ji bihaya çerxa biêşîne-berdewam caran millisecond type fêkîyên bi enerjiyê. Bi piranî ev e cycle erkê ji% 10 e. Ev hinekî hêza asta herî bilind de ji awayê berdewam (bi piranî, deh car) ye, ku bi kar anîn, bo nimûne, ji bo bîran pulsed. The frequency Dibe ku 500 Hz, li gor maweya.

Q-guherîn di taximê fiber jî, weke ku di Bodleian tevbigere. A duration nebza tîpîk di cûrbecûr yên nanoseconds bo microseconds e. The êdî li fiber, ku êdî ew ji bo Q-guherîn ji tîrêjên encam digre, ku di encamê de di nebza êdî.

milkên Fiber hin sînorkirinên li ser modulation Q de ne. The nonlinearity of Laser de girîng e ji ber ku yên li herêma biçûk cross-sînorkirî yên core, da ku hêza gupika divê hinekî bi sînor be. Hûn dikarin bi hev li switches volume Q, ku ne zêdetir, an modulators tester, bi ku heta bi kujê beşa çalak ve girêdayî bi kar tînin.

fêkîyên-Q, evna jî dikare di fiber an li resonator valahîya di bergirî. An nimûne ji ya dawîyê de dikare di Neteweyî simulation Complex ji ceribandinên nukleerî (nif, Livermore, CA), li cihê ku Laser a oscillator master bo 192 bêj e dîtin. fêkîyên biçûk li dîlmeyan de mezin camîn bo megajoules bergirî doped.

Di taximê fiber bi frequency hevdemkirinê dubarekirina girêdayî bi dirêjahiya maddî xurt dike, wek ku di awayên din ên circuits hevdemkirinê û duration nebza girêdayîyê kapasîteya ji bo bihêzxistina Load. Herî kurt li dûrahiya 50 fs, û tîpîk in - di range of 100 fs.

Di navbera ytterbium û fiber Estaan, e ku ferqa herî girîng, hişt ku ew li jêk belav cuda kar heye. fiber-Estaan doped .Magnus at 1550 nm li herêma belav dida xuyakirin. Ev rê dide solitons. Itterbievye Têlên di belav yan erênî yan jî normal in; ku di encama, ew fêkîyên bi modulation frequency bi dîmenan îlan diafirînin. Di encama Bragg koçî dibe pêdivî bi compress length nebza de.

ne bi awayên cuda xeyrandin di fêkîyên bi fiber-laser de, bi taybetî ji bo xebatên picosecond ultrafast hene. Têlên cama Photonic dikare bi cores pir biçûk ji bo bandorên xurt nonlinear, wek ji bo nifşê supercontinuum çêkirin. Bi berevajiya wê, li crystals photonic dikare bi bi core single-mode pir mezin in ji bo ku bandorên nonlinear at hêzên bilind hatiye çêkirin û were.

fiber nerm cama photonic bi core mezin tên afirandin ji bo serlêdanên pêwîst bike hêza bilind. Yek ji rêbazên e Bending bi zanebûn a fiber to jê tu modûlên da mezintir nedilxwaz herçend a moda bingehîn kevî. The non-linearity harmonics diafirîne; û ji aliyê derxistin frequency, folding bike, tu dikarî pêlên kurttir û êdî biafirîne. bandorên Nonlinear dikare bi compression nebza, ku dibe ji Combs frequency xuya hilberîne.

The source supercontinuum wek lêdanê yên gelek kurt berhemên Panelîst û berdewam bi riya modulation qonaxa. Ji bo nimûne, ji destpêkê 6 fêkîyên bi ps at 1050 nm, ku diafirîne fiber ytterbium Panelîst laser bidestxistin di range ji ultraviyole ji bo zêdetir ji 1600 nm. de çavkaniyeke din ji source Estaan-supercontinuum-pompe IR li nav tevnekê de ji 1550 nm.

hêza High

Industry e, niha herî xerîdaran de ji taximê fiber. Li daxwaza bilind a niha hêza fermana kilowatts bikaranîn li ser endustriya automotive jî îstîfade dike. Pîşesazîya Ereban de bi aliyê ku hilberîna otomobîl pola-hêz bilind ji bo bersivdana daxwazên cizayî û ne nisbî bi hêsanî ji bo aboriya sotemeniyê mezintir. Amûrên machine konvansiyonel, gelek zehmet e, ji bo nimûne, punch kunên di vê type of pola û çavkaniyên radyasyonê li peyhev bo wê hêsan e.

Cutting Laser metal, ev rêje bi cureyên din ên generator quantum heye hejmarek ji avantajên. Ji bo nimûne, waveband nêzîk-Infrared baş û metalên xwe de bihelînin. Beam dikare bi rêya fiber, ku rê dide ku robot bi hêsanî di fokusa bar dema birrîna û sondajên dan.

fiber Optîk tîbûna herî bilind de daxwazên ji bo hêzê. Çekên deryayîya Amerîka, ceribandin, 2014, pêk tê, yên 6-fiber taximê 5.5-kilowat bi hev re di yek girş û radiating bi riya sîstemeke optîk qadê. 33 yekîneya kW ji bo têkbirina hat bikaranîn wesayîta bi firokeyên bêpîlot de. Tevî ku girş a single-mode ne, ya sîstemê ye bi berjewendiyên, wekî ku rê dide bo afirandina Laser bi destên xwe ji standard, malzemeyên Jı.

Herî bilind de hêza single-mode çavkaniyên ronahî li peyhev yên IPG Photonics 10 kW e. The oscillator master a watt hêza dîtinê, ku hatine peydakirin bi Amplifier qonaxa at 1018 nm bi ronahiya din taximê fiber pompe hildiberîne. Tevahiya sîstemê a size yên du refrigerators.

Bikaranîna taximê fiber bi her weha ji bo jihevdexistin, hêza bilind û welding dirêjkirin. Ji bo nimûne, ew şûna berxwedana welding sheet pola çareserkirina pirsa ji Ogut yên maddî. kontrol Power û Parametreyên din destûrê curves jihevdexistin, pir diyar, bi taybetî starên.

The herî xurt Laser multimode - ji bo birrîna metalên ji hilberînerê eynî - up to 100 kW. Sîstema li ser yek ji girş di cî de ye, da ku ew super girş-high quality ne. Ev berxwedan jî taximê fiber balkêş ji bo pîşesazîya.

sondaj di berçav

Multimode encam Laser 4 kW dikare ji bo jihevdexistin, û sondaj di şênber de tê bikaranîn. Çima ev çi bikin? Dema ku endazyarên hewl didin ji bo bidestxistina berxwedana sîsmîk yên avahiyên heyî, ji bo gelek baldar bin û bi berçav. Dema ku di wê de, weke xurtkirina pola sondajên percussion konvansiyonel, sazkirin, dibe ku kêmasîên sedema û bêhêz şênber, di heman demê de taximê fiber bê Teala, wê bibire.

Kefir bi fiber-Q, evna jî bo nimûne ji bo etîketan de an jî di berhemęn yên elektronîk semiconductor bikaranîn. Ew jî li tesadûfî range bikaranîn: modules ne bi mezinbûna destê bikaranîn taximê fiber eye-ewle ku encam 4 kW, frekansa 50 kHz û a duration nebza ji 5-15 ns e.

tedawî surface

e ku eleqeyeka mezin taximê fiber biçûk ji bo micro û nanoprocessing hene. Dema ku, rakirina layer surface, eger duration nebza ya kurttir ji 35 ps, tu materîyal dipijiqînin e. Bi vî awayî li ser damezrandina Dimples û yên din berhemên maliştin. The fêkîyên di wê rejîmê de femtosecond berhemên bandorên nonlinear ku bi hestiyar dike .Her ne û li derdora e tenûrê ne, rê ji bo bê zirara maddî an lawazbûna li derdora kar. Ji bilî vê, di kunên dibe ku bi qasî bilind ji bo width birrîn - ji bo nimûne, bi lez (di nava çend mîlîçirkeyan) kunên biçûk ji 1 mm bikaranîna razor fêkîyên bi 800-fs bi awakî ji 1 MHz.

Ev jî mimkun e ji bo hilberîna alavên transparent dermankirin-surface raxîne, di çavê mirovan. To birrîn flap li microsurgery eye, fêkîyên femtosecond vysokoaperturnym lens tightly focus li nuqteya jêr, li surface of the eye bêy ku ti ziyan li ser rû, lê çav bi xerakirina materyalên li ser kûrahiya kontrolkirin. The îzalasyonê ji çav, ji bo vîzyona pêdivî ye ku, beyî ku dimîne. The flap ji bottom ji hev cuda, hingê dikarin de vekişiyaye bê up jî derdikevin lens laser damezrandina excimer. Other sepanên tibî de emeliyat êzgeha t'evgirêdanên Dermatology, herweha bikaranîna cureyên hin kamputer hevgirêdan, optîk e.

taximê femtosecond

taximê Femtosecond di zanistî de tê bikaranîn ji bo dixî li Erka deranîna laser, Erka fluorescence bi çareseriyê mekanî, û her weha ji bo lêkolîna madeyên giştî. Li gel vê, ew bi ji bo prodiksiyona şe frequency femtosecond pêwîst li navenda keşnasî û xebatên giştî pêwîst. Yek ji sepanên rast di demeke kin de dê bibe clocks atomî ya peykên ku GPS yên nifşê nû, ku rastbûna positioning ya zêdekirina wê.

Single Laser frequency ku bi linewidth engrave ya kêmtir ji 1 kHz çêkirin. Ev cîhaz bi heybet bi hêza encam tîrêjên biçûk ji 10 mW bo 1W. Dibîne application di warê ragihandinê de, keşnasî (raxîne, di gyroscopes fiber) û Erka.

Çi ye?

Wek ji bo yên din sepanên lêkolîn, ku hê jî gelek ji wan xwendiye bi. Ji bo nimûne, endazyarî, leşkerî, ku dikare bê li herêmên din jî pêk anîn, ku ji li yekbûneke a bêj fiber-laser ji bo bidestxistina girş bilind bikaranîna combination li peyhev an engrave. Di encama çalakiyê de, zêdetir desthilatê di girş single-mode bidestxistin.

Production yên taximê fiber bi lez mezin dibe, bi taybetî jî ji bo pêdiviyên pîşesaziya pęşkęş dikin. Jî, ew e ku li şûna yên cîhazên fiber non-xurdemeniyên hene. Li gel çêtirkirinên gelemperî li cost û performansa, ne zêdetir pratîk taximê femtosecond û çavkaniyên supercontinuum hene. taximê Fiber dagirkirina biçűktir zêdetir û bibe çavkaniyeke başbûnê ji bo cureyên din ên taximê.