फाइबर पल्स लेजर का परिचय दें

परिचय देनाफाइबर स्पंदित लेजर

फाइबर पल्स लेजर हैंलेजर उपकरणये उपकरण दुर्लभ पृथ्वी आयनों (जैसे यटरबियम, एर्बियम, थूलियम आदि) से युक्त तंतुओं का उपयोग लाभ माध्यम के रूप में करते हैं। इनमें एक लाभ माध्यम, एक प्रकाशीय अनुनाद गुहा और एक पंप स्रोत शामिल होते हैं। इसकी पल्स उत्पादन तकनीक में मुख्य रूप से क्यू-स्विचिंग तकनीक (नैनोसेकंड स्तर), सक्रिय मोड-लॉकिंग (पिकोसेकंड स्तर), निष्क्रिय मोड-लॉकिंग (फेमटोसेकंड स्तर) और मुख्य दोलन शक्ति प्रवर्धन (एमओपीए) तकनीक शामिल हैं।

औद्योगिक अनुप्रयोगों में नई ऊर्जा के क्षेत्र में धातु काटना, वेल्डिंग, लेजर सफाई और लिथियम बैटरी टीएबी काटना शामिल हैं, जिनकी बहु-मोड आउटपुट शक्ति दस हजार वाट तक पहुंचती है। लिडार के क्षेत्र में, 1550 एनएम पल्स लेजर, अपनी उच्च पल्स ऊर्जा और आंखों के लिए सुरक्षित विशेषताओं के साथ, रेंजिंग और वाहन-माउंटेड रडार सिस्टम में उपयोग किए जाते हैं।

मुख्य उत्पाद प्रकारों में क्यू-स्विच्ड प्रकार, एमओपीए प्रकार और उच्च-शक्ति फाइबर शामिल हैं।स्पंदित लेजर। वर्ग:

1. क्यू-स्विच्ड फाइबर लेजर: क्यू-स्विचिंग का सिद्धांत लेजर के अंदर एक हानि-समायोज्य उपकरण जोड़ना है। अधिकांश समय अवधियों में, लेजर में भारी हानि होती है और प्रकाश का उत्पादन लगभग न के बराबर होता है। अत्यंत अल्प समय में, उपकरण की हानि को कम करने से लेजर एक अत्यंत तीव्र लघु पल्स उत्पन्न करने में सक्षम हो जाता है। क्यू-स्विच्ड फाइबर लेजर सक्रिय या निष्क्रिय दोनों तरीकों से प्राप्त किए जा सकते हैं। सक्रिय तकनीक में आमतौर पर लेजर की हानि को नियंत्रित करने के लिए कैविटी के अंदर एक तीव्रता मॉड्यूलेटर जोड़ा जाता है। निष्क्रिय तकनीकें क्यू-मॉड्यूलेशन तंत्र बनाने के लिए संतृप्त अवशोषक या अन्य गैर-रेखीय प्रभावों जैसे उत्तेजित रमन प्रकीर्णन और उत्तेजित ब्रिलौइन प्रकीर्णन का उपयोग करती हैं। क्यू-स्विचिंग विधियों द्वारा उत्पन्न पल्स आमतौर पर नैनोसेकंड स्तर के होते हैं। यदि छोटे पल्स उत्पन्न करने हों, तो यह मोड-लॉकिंग विधि द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

2. मोड-लॉक्ड फाइबर लेजर: यह सक्रिय मोड-लॉकिंग या निष्क्रिय मोड-लॉकिंग विधियों के माध्यम से अतिसूक्ष्म पल्स उत्पन्न कर सकता है। मॉड्यूलेटर के प्रतिक्रिया समय के कारण, सक्रिय मोड-लॉकिंग द्वारा उत्पन्न पल्स की चौड़ाई आमतौर पर पिकोसेकंड स्तर की होती है। निष्क्रिय मोड-लॉकिंग में निष्क्रिय मोड-लॉकिंग उपकरणों का उपयोग किया जाता है, जिनका प्रतिक्रिया समय बहुत कम होता है और ये फेम्टोसेकंड पैमाने पर पल्स उत्पन्न कर सकते हैं।

यहां मोल्ड लॉकिंग के सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय दिया गया है।

लेज़र अनुनादी गुहा में अनगिनत अनुदैर्ध्य मोड होते हैं। वलय के आकार की गुहा के लिए, अनुदैर्ध्य मोड का आवृत्ति अंतराल /CCL के बराबर होता है, जहाँ C प्रकाश की गति है और CL गुहा के भीतर एक चक्कर लगाने वाले सिग्नल प्रकाश की प्रकाशीय पथ लंबाई है। सामान्यतः, फाइबर लेज़रों की लाभ बैंडविड्थ अपेक्षाकृत अधिक होती है, और बड़ी संख्या में अनुदैर्ध्य मोड एक साथ कार्य करते हैं। लेज़र द्वारा समायोजित किए जा सकने वाले मोड की कुल संख्या अनुदैर्ध्य मोड अंतराल ∆ν और लाभ माध्यम की लाभ बैंडविड्थ पर निर्भर करती है। अनुदैर्ध्य मोड अंतराल जितना छोटा होगा, माध्यम की लाभ बैंडविड्थ उतनी ही अधिक होगी, और उतने ही अधिक अनुदैर्ध्य मोड समर्थित हो सकेंगे। इसके विपरीत, कम।

3. अर्ध-निरंतर लेजर (QCW लेजर): यह सतत तरंग लेजर (CW) और स्पंदित लेजर के बीच एक विशेष कार्यविधि है। यह आवधिक लंबी स्पंदनों (ड्यूटी चक्र आमतौर पर ≤1%) के माध्यम से उच्च तात्कालिक शक्ति उत्पादन प्राप्त करता है, जबकि अपेक्षाकृत कम औसत शक्ति बनाए रखता है। यह सतत लेजर की स्थिरता को स्पंदित लेजर के शिखर शक्ति लाभ के साथ जोड़ता है।

तकनीकी सिद्धांत: QCW लेजर निरंतर मॉड्यूलेशन मॉड्यूलेशन मॉड्यूल को लोड करते हैं।लेज़रयह सर्किट निरंतर लेज़रों को उच्च ड्यूटी साइकिल पल्स अनुक्रमों में विभाजित करता है, जिससे निरंतर और पल्स मोड के बीच लचीला स्विचिंग संभव हो पाता है। इसकी प्रमुख विशेषता "अल्पकालिक विस्फोट, दीर्घकालिक शीतलन" तंत्र है। पल्स अंतराल में शीतलन से ऊष्मा का संचय कम होता है और सामग्री के तापीय विरूपण का जोखिम घटता है।

लाभ और विशेषताएं: दोहरी मोड एकीकरण: यह पल्स मोड की चरम शक्ति (निरंतर मोड की औसत शक्ति से 10 गुना तक) को निरंतर मोड की उच्च दक्षता और स्थिरता के साथ जोड़ता है।

कम ऊर्जा खपत: उच्च विद्युत-प्रकाशिक रूपांतरण दक्षता और कम दीर्घकालिक उपयोग लागत।

बीम की गुणवत्ता: फाइबर लेजर की उच्च बीम गुणवत्ता सटीक माइक्रो-मशीनिंग में सहायक होती है।