ແນະນຳເລເຊີໄຟເບີພັລສ໌

ແນະນຳເລເຊີເສັ້ນໄຍພືດ

ເລເຊີໄຟເບີພັລສ໌ແມ່ນອຸປະກອນເລເຊີທີ່ໃຊ້ເສັ້ນໄຍທີ່ມີໄອອອນດິນທີ່ຫາຍາກ (ເຊັ່ນ: ytterbium, erbium, thulium, ແລະອື່ນໆ) ເປັນຕົວກາງເພີ່ມຄວາມຖີ່. ພວກມັນປະກອບດ້ວຍຕົວກາງເພີ່ມຄວາມຖີ່, ຊ່ອງສະທ້ອນແສງ, ແລະແຫຼ່ງປັ໊ມ. ເທັກໂນໂລຢີສ້າງກຳມະຈອນຂອງມັນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີເທັກໂນໂລຢີ Q-switching (ລະດັບ nanosecond), active mode-locking (ລະດັບ picosecond), passive mode-locking (ລະດັບ femtosecond), ແລະເທັກໂນໂລຢີ main oscillation power amplification (MOPA).

ການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳກວມເອົາການຕັດໂລຫະ, ການເຊື່ອມໂລຫະ, ການເຮັດຄວາມສະອາດດ້ວຍເລເຊີ ແລະ ການຕັດ TAB ແບັດເຕີຣີລິທຽມໃນຂົງເຂດພະລັງງານໃໝ່, ດ້ວຍພະລັງງານຜົນຜະລິດຫຼາຍຮູບແບບທີ່ບັນລຸລະດັບໝື່ນວັດ. ໃນຂົງເຂດຂອງ lidar, ເລເຊີ pulsed 1550nm, ດ້ວຍພະລັງງານ pulse ສູງ ແລະ ຄຸນສົມບັດທີ່ປອດໄພຕໍ່ຕາ, ຖືກນໍາໃຊ້ໃນລະບົບ radar ທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນຍານພາຫະນະ ແລະ ລະບົບ radar ທີ່ມີລະບົບວັດແທກໄລຍະໄກ.

ປະເພດຜະລິດຕະພັນຫຼັກປະກອບມີປະເພດ Q-switched, ປະເພດ MOPA ແລະ ເສັ້ນໄຍພະລັງງານສູງເລເຊີແບບກະພິບໝວດໝູ່:

1. ເລເຊີເສັ້ນໄຍ Q-switched: ຫຼັກການຂອງ Q-switching ແມ່ນການເພີ່ມອຸປະກອນທີ່ສາມາດປັບການສູນເສຍໄດ້ພາຍໃນເລເຊີ. ໃນໄລຍະເວລາສ່ວນໃຫຍ່, ເລເຊີມີການສູນເສຍຫຼາຍ ແລະ ເກືອບບໍ່ມີຜົນຜະລິດແສງສະຫວ່າງ. ພາຍໃນໄລຍະເວລາສັ້ນໆ, ການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຂອງອຸປະກອນຊ່ວຍໃຫ້ເລເຊີສາມາດປ່ອຍກຳມະຈອນສັ້ນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຫຼາຍ. ເລເຊີເສັ້ນໄຍ Q-switched ສາມາດບັນລຸໄດ້ທັງແບບຕັ້ງໃຈ ຫຼື ແບບຕັ້ງໃຈ. ເຕັກໂນໂລຊີແບບຕັ້ງໃຈມັກຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການເພີ່ມຕົວປັບຄວາມເຂັ້ມພາຍໃນຊ່ອງເພື່ອຄວບຄຸມການສູນເສຍຂອງເລເຊີ. ເຕັກນິກແບບຕັ້ງໃຈໃຊ້ຕົວດູດຊຶມອີ່ມຕົວ ຫຼື ຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ອື່ນໆ ເຊັ່ນ: ການກະແຈກກະຈາຍ Raman ທີ່ກະຕຸ້ນ ແລະ ການກະແຈກກະຈາຍ Brillouin ທີ່ກະຕຸ້ນເພື່ອສ້າງກົນໄກການປັບ Q. ກຳມະຈອນທີ່ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວສ້າງຂຶ້ນໂດຍວິທີການປ່ຽນ Q ແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບນາໂນວິນາທີ. ຖ້າຕ້ອງການສ້າງກຳມະຈອນທີ່ສັ້ນກວ່າ, ມັນສາມາດບັນລຸໄດ້ຜ່ານວິທີການລັອກໂໝດ.

2. ເລເຊີເສັ້ນໄຍລັອກໂໝດ: ມັນສາມາດສ້າງກຳມະຈອນທີ່ສັ້ນເກີນໄປຜ່ານວິທີການລັອກໂໝດແບບ active ຫຼື passive. ເນື່ອງຈາກເວລາຕອບສະໜອງຂອງໂມດູເລເຕີ, ຄວາມກວ້າງຂອງກຳມະຈອນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍການລັອກໂໝດແບບ active ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບ picosecond. ການລັອກໂໝດແບບ passive ໃຊ້ອຸປະກອນລັອກໂໝດແບບ passive, ເຊິ່ງມີເວລາຕອບສະໜອງສັ້ນຫຼາຍ ແລະ ສາມາດສ້າງກຳມະຈອນໃນລະດັບ femtosecond.

ນີ້ແມ່ນການແນະນຳສັ້ນໆກ່ຽວກັບຫຼັກການຂອງການລັອກແມ່ພິມ.

ມີໂໝດຕາມລວງຍາວນັບບໍ່ຖ້ວນໃນຊ່ອງແສງເລເຊີສະທ້ອນ. ສຳລັບຊ່ອງແສງຮູບວົງແຫວນ, ຊ່ວງຄວາມຖີ່ຂອງໂໝດຕາມລວງຍາວແມ່ນເທົ່າກັບ /CCL, ບ່ອນທີ່ C ແມ່ນຄວາມໄວຂອງແສງ ແລະ CL ແມ່ນຄວາມຍາວເສັ້ນທາງແສງຂອງແສງສັນຍານທີ່ເດີນທາງໄປມາພາຍໃນຊ່ອງແສງ. ໂດຍທົ່ວໄປ, ແບນວິດການຂະຫຍາຍຂອງເລເຊີເສັ້ນໃຍແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່, ແລະ ໂໝດຕາມລວງຍາວຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍເຮັດວຽກພ້ອມໆກັນ. ຈຳນວນໂໝດທັງໝົດທີ່ເລເຊີສາມາດຮອງຮັບໄດ້ແມ່ນຂຶ້ນກັບຊ່ວງໂໝດຕາມລວງຍາວ ∆ν ແລະ ແບນວິດການຂະຫຍາຍຂອງຕົວກາງຂະຫຍາຍ. ຊ່ວງໂໝດຕາມລວງຍາວທີ່ນ້ອຍກວ່າ, ແບນວິດການຂະຫຍາຍຂອງຕົວກາງກໍ່ຈະໃຫຍ່ກວ່າ, ແລະ ໂໝດຕາມລວງຍາວສາມາດຮອງຮັບໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ແບນວິດການຂະຫຍາຍຂອງຕົວກາງກໍ່ຈະນ້ອຍກວ່າ.

3. ເລເຊີແບບ Quasi-continuous (ເລເຊີ QCW): ມັນເປັນຮູບແບບການເຮັດວຽກພິເສດລະຫວ່າງເລເຊີຄື້ນຕໍ່ເນື່ອງ (CW) ແລະ ເລເຊີແບບ pulsed. ມັນບັນລຸຜົນຜະລິດພະລັງງານທັນທີສູງຜ່ານ pulsed ຍາວເປັນໄລຍະ (ວົງຈອນການເຮັດວຽກປົກກະຕິ ≤1%) ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາພະລັງງານສະເລ່ຍທີ່ຕໍ່າ. ມັນລວມເອົາຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງເລເຊີແບບຕໍ່ເນື່ອງກັບຂໍ້ໄດ້ປຽບດ້ານພະລັງງານສູງສຸດຂອງເລເຊີແບບ pulsed.

ຫຼັກການດ້ານເຕັກນິກ: ເລເຊີ QCW ໂຫຼດໂມດູນການປັບຄວາມຖີ່ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເລເຊີວົງຈອນເພື່ອຕັດເລເຊີຕໍ່ເນື່ອງເຂົ້າໄປໃນລໍາດັບກໍາມະຈອນທີ່ມີໜ້າທີ່ສູງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດສະຫຼັບລະຫວ່າງຮູບແບບຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ຮູບແບບກໍາມະຈອນທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ. ຄຸນສົມບັດຫຼັກຂອງມັນແມ່ນກົນໄກ "ການເຮັດໃຫ້ເຢັນໃນໄລຍະສັ້ນ, ການເຮັດຄວາມເຢັນໃນໄລຍະຍາວ". ການເຮັດໃຫ້ເຢັນໃນຊ່ອງຫວ່າງກໍາມະຈອນຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການສະສົມຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງການຜິດຮູບຄວາມຮ້ອນຂອງວັດສະດຸ.

ຂໍ້ດີ ແລະ ຄຸນສົມບັດຕ່າງໆ: ການເຊື່ອມໂຍງແບບຄູ່: ມັນລວມເອົາພະລັງງານສູງສຸດຂອງແບບກຳມະຈອນ (ສູງເຖິງ 10 ເທົ່າຂອງພະລັງງານສະເລ່ຍຂອງແບບຕໍ່ເນື່ອງ) ກັບປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງສູງຂອງແບບຕໍ່ເນື່ອງ.

ການໃຊ້ພະລັງງານຕໍ່າ: ປະສິດທິພາບການປ່ຽນໄຟຟ້າ-ແສງສູງ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການນຳໃຊ້ໃນໄລຍະຍາວຕໍ່າ.

ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງ: ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງສູງຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍຮອງຮັບການເຄື່ອງຈັກຂະໜາດນ້ອຍທີ່ຊັດເຈນ.