उच्च शक्ति फाइबर लेजर का तकनीकी विकास

उच्च शक्ति फाइबर लेजर का तकनीकी विकास

का अनुकूलनफाइबर लेजरसंरचना

1, अंतरिक्ष प्रकाश पंप संरचना

प्रारंभिक फाइबर लेज़रों ने ज्यादातर ऑप्टिकल पंप आउटपुट का उपयोग किया,लेज़रआउटपुट, इसकी आउटपुट पावर कम है, ताकि थोड़े समय में फाइबर लेजर की आउटपुट पावर को जल्दी से सुधारने के लिए अधिक कठिनाई होती है। 1999 में, फाइबर लेजर रिसर्च एंड डेवलपमेंट फील्ड की आउटपुट पावर ने पहली बार 10,000 वाट को तोड़ दिया, फाइबर लेजर की संरचना मुख्य रूप से ऑप्टिकल बिडायरेक्शनल पंपिंग का उपयोग है, जो एक गुंजयमानता का गठन करता है, फाइबर लेजर की ढलान दक्षता की जांच के साथ 58.3%तक पहुंच गया।
हालांकि, हालांकि फाइबर लेजर विकसित करने के लिए फाइबर पंप लाइट और लेजर कपलिंग तकनीक का उपयोग फाइबर लेजर की आउटपुट पावर को प्रभावी ढंग से सुधार सकता है, लेकिन साथ ही साथ जटिलता होती है, जो ऑप्टिकल पाथ के निर्माण के लिए ऑप्टिकल लेंस के निर्माण के लिए ऑप्टिकल लेंस के लिए अनुकूल नहीं होती है, फिर ऑप्टिकल पाथ को फिर से करने की आवश्यकता होती है। लेजर।

2, प्रत्यक्ष थरथरानवाला संरचना और MOPA संरचना

फाइबर लेज़रों के विकास के साथ, क्लैडिंग पावर स्ट्रिपर्स ने धीरे -धीरे लेंस घटकों को बदल दिया है, फाइबर लेज़रों के विकास चरणों को सरल बनाते हैं और अप्रत्यक्ष रूप से फाइबर लेज़रों के रखरखाव दक्षता में सुधार करते हैं। यह विकास की प्रवृत्ति फाइबर लेज़रों की क्रमिक व्यावहारिकता का प्रतीक है। प्रत्यक्ष थरथरानवाला संरचना और MOPA संरचना बाजार पर फाइबर लेजर की दो सबसे आम संरचनाएं हैं। प्रत्यक्ष थरथरानवाला संरचना यह है कि झंझरी दोलन की प्रक्रिया में तरंग दैर्ध्य का चयन करती है, और फिर चयनित तरंग दैर्ध्य को आउटपुट करती है, जबकि MOPA बीज प्रकाश के रूप में झंझरी द्वारा चयनित तरंग दैर्ध्य का उपयोग करता है, और बीज प्रकाश को प्रथम-स्तरीय एम्पलीफायर की कार्रवाई के तहत प्रवर्धित किया जाता है, इसलिए फाइबर laser की आउटपुट पावर भी एक निश्चित हो जाएगा। लंबे समय तक, एमपीओए संरचना के साथ फाइबर लेजर को उच्च-शक्ति फाइबर लेजर के लिए पसंदीदा संरचना के रूप में उपयोग किया गया है। हालांकि, बाद के अध्ययनों में पाया गया है कि इस संरचना में उच्च-शक्ति उत्पादन फाइबर लेजर के अंदर स्थानिक वितरण की अस्थिरता के लिए आसान है, और आउटपुट लेजर चमक एक निश्चित सीमा तक प्रभावित होगी, जिसका उच्च-शक्ति आउटपुट प्रभाव पर सीधा प्रभाव पड़ता है।

पंपिंग तकनीक के विकास के साथ

प्रारंभिक ytterbium-doped फाइबर लेजर की पंपिंग तरंग दैर्ध्य आमतौर पर 915nm या 975nm होती है, लेकिन ये दो पंपिंग तरंगदैर्ध्य ytterbium आयनों के अवशोषण चोटियों हैं, इसलिए इसे प्रत्यक्ष पंपिंग कहा जाता है, प्रत्यक्ष पंपिंग का उपयोग क्वांटम हानि के कारण व्यापक रूप से नहीं किया गया है। इन-बैंड पंपिंग तकनीक प्रत्यक्ष पंपिंग तकनीक का एक विस्तार है, जिसमें पंपिंग तरंग दैर्ध्य और संचारण तरंग दैर्ध्य के बीच तरंग दैर्ध्य समान है, और इन-बैंड पंपिंग की क्वांटम हानि दर प्रत्यक्ष पंपिंग की तुलना में छोटा है।

उच्च शक्ति फाइबर लेजरप्रौद्योगिकी विकास अड़चन

हालांकि फाइबर लेज़रों में सैन्य, चिकित्सा और अन्य उद्योगों में उच्च आवेदन मूल्य है, चीन ने लगभग 30 वर्षों के प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास के माध्यम से फाइबर लेज़रों के व्यापक अनुप्रयोग को बढ़ावा दिया है, लेकिन अगर आप फाइबर लेजर बनाना चाहते हैं तो उच्च शक्ति का उत्पादन कर सकते हैं, फिर भी मौजूदा तकनीक में कई अड़चनें हैं। उदाहरण के लिए, क्या फाइबर लेजर की आउटपुट पावर एकल-फाइबर सिंगल-मोड 36.6kW तक पहुंच सकती है; फाइबर लेजर आउटपुट पावर पर पंपिंग पावर का प्रभाव; फाइबर लेजर की आउटपुट पावर पर थर्मल लेंस प्रभाव का प्रभाव।

इसके अलावा, फाइबर लेजर के उच्च शक्ति उत्पादन प्रौद्योगिकी के अनुसंधान को अनुप्रस्थ मोड और फोटॉन अंधेरे प्रभाव की स्थिरता पर भी विचार करना चाहिए। जांच के माध्यम से, यह स्पष्ट है कि अनुप्रस्थ मोड अस्थिरता का प्रभाव कारक फाइबर हीटिंग है, और फोटॉन डार्कनिंग प्रभाव मुख्य रूप से यह संदर्भित करता है कि जब फाइबर लेजर लगातार सैकड़ों वाट या कई किलोवाट बिजली का उत्पादन करता है, तो आउटपुट पावर एक तेजी से गिरावट की प्रवृत्ति दिखाएगा, और फाइबर के निरंतर उच्च शक्ति उत्पादन पर एक निश्चित डिग्री है।

यद्यपि फोटॉन डार्कनिंग प्रभाव के विशिष्ट कारणों को वर्तमान में स्पष्ट रूप से परिभाषित नहीं किया गया है, ज्यादातर लोगों का मानना ​​है कि ऑक्सीजन दोष केंद्र और चार्ज ट्रांसफर अवशोषण फोटॉन डार्कनिंग प्रभाव की घटना हो सकती है। इन दो कारकों पर, फोटॉन डार्कनिंग प्रभाव को बाधित करने के लिए निम्नलिखित तरीके प्रस्तावित हैं। जैसे कि एल्यूमीनियम, फास्फोरस, आदि, ताकि चार्ज ट्रांसफर अवशोषण से बचने के लिए, और फिर अनुकूलित सक्रिय फाइबर का परीक्षण और लागू किया जाता है, विशिष्ट मानक कई घंटों के लिए 3KW बिजली उत्पादन को बनाए रखना और 100 घंटे के लिए 1kW पावर स्थिर आउटपुट बनाए रखना है।