ພາບລວມຂອງການພັດທະນາເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳພະລັງງານສູງພາກທີສອງ

ພາບລວມຂອງພະລັງງານສູງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳພາກທີສອງຂອງການພັດທະນາ

ເລເຊີໄຟເບີ.
ເລເຊີເສັ້ນໄຍໃຫ້ວິທີການທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການປ່ຽນຄວາມສະຫວ່າງຂອງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳພະລັງງານສູງ. ເຖິງແມ່ນວ່າເລເຊີ multiplexing wavelength ສາມາດປ່ຽນເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ມີຄວາມສະຫວ່າງຕ່ຳໃຫ້ກາຍເປັນເລເຊີທີ່ສະຫວ່າງກວ່າ, ແຕ່ສິ່ງນີ້ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງຄວາມກວ້າງຂອງ spectral ທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງ photomechanical. ເລເຊີເສັ້ນໄຍໄດ້ພິສູດແລ້ວວ່າມີປະສິດທິພາບໂດຍສະເພາະໃນການປ່ຽນຄວາມສະຫວ່າງ.

ເສັ້ນໄຍສອງຊັ້ນທີ່ນຳສະເໜີໃນຊຸມປີ 1990, ໂດຍໃຊ້ແກນໂໝດດຽວທີ່ລ້ອມຮອບດ້ວຍການຫຸ້ມດ້ວຍມັນຕິໂໝດ, ສາມາດນຳເອົາເລເຊີປໍ້າເຄິ່ງຕົວນຳຫຼາຍໂໝດທີ່ມີພະລັງງານສູງ ແລະ ລາຄາຕ່ຳລົງເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນໄຍໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ສ້າງວິທີທີ່ປະຫຍັດກວ່າໃນການປ່ຽນເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳພະລັງງານສູງໃຫ້ເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ສະຫວ່າງກວ່າ. ສຳລັບເສັ້ນໄຍທີ່ມີຢາ ytterbium (Yb), ປໍ້າຈະກະຕຸ້ນແຖບການດູດຊຶມກວ້າງທີ່ມີຈຸດສູນກາງຢູ່ທີ່ 915nm, ຫຼືແຖບການດູດຊຶມແຄບກວ່າໃກ້ກັບ 976nm. ເມື່ອຄວາມຍາວຄື້ນປໍ້າເຂົ້າໃກ້ຄວາມຍາວຄື້ນເລເຊີຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍ, ການຂາດດຸນ quantum ທີ່ເອີ້ນວ່າຈະຫຼຸດລົງ, ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບສູງສຸດ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານຄວາມຮ້ອນເສດເຫຼືອທີ່ຕ້ອງການກະຈາຍອອກໄປ.

ເລເຊີໄຟເບີແລະເລເຊີ solid-state ທີ່ໃຊ້ diode-pump ທັງສອງແມ່ນອີງໃສ່ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມສະຫວ່າງຂອງເລເຊີໄດໂອດໂດຍທົ່ວໄປ, ເມື່ອຄວາມສະຫວ່າງຂອງເລເຊີໄດໂອດສືບຕໍ່ດີຂຶ້ນ, ພະລັງງານຂອງເລເຊີທີ່ພວກມັນສູບກໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນເຊັ່ນກັນ. ການປັບປຸງຄວາມສະຫວ່າງຂອງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳມັກຈະສົ່ງເສີມການປ່ຽນຄວາມສະຫວ່າງທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ.

ດັ່ງທີ່ພວກເຮົາຄາດຫວັງ, ຄວາມສະຫວ່າງທາງພື້ນທີ່ ແລະ ສະເປກຕຣຳຈະມີຄວາມຈຳເປັນສຳລັບລະບົບໃນອະນາຄົດທີ່ຈະຊ່ວຍໃຫ້ການສູບນ້ຳຂາດດຸນຄວອນຕຳຕ່ຳສຳລັບຄຸນສົມບັດການດູດຊຶມແຄບໃນເລເຊີສະຖານະແຂງ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບໂຄງການນຳໃຊ້ຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ໜາແໜ້ນສຳລັບການນຳໃຊ້ເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳໂດຍກົງ.

ຮູບທີ 2: ຄວາມສະຫວ່າງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງພະລັງງານສູງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳອະນຸຍາດໃຫ້ແອັບພລິເຄຊັນຂະຫຍາຍອອກ

ຕະຫຼາດ ແລະ ການນຳໃຊ້

ຄວາມກ້າວໜ້າຂອງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳພະລັງງານສູງໄດ້ເຮັດໃຫ້ການນຳໃຊ້ທີ່ສຳຄັນຫຼາຍຢ່າງເປັນໄປໄດ້. ເນື່ອງຈາກຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ວັດຄວາມສະຫວ່າງຂອງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳພະລັງງານສູງໄດ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເລເຊີເຫຼົ່ານີ້ທັງທົດແທນເທັກໂນໂລຢີເກົ່າ ແລະ ເຮັດໃຫ້ສາມາດຈັດປະເພດຜະລິດຕະພັນໃໝ່ໄດ້.

ດ້ວຍການປັບປຸງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ແລະ ປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າ 10 ເທົ່າໃນທຸກໆທົດສະວັດ, ເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳພະລັງງານສູງໄດ້ລົບກວນຕະຫຼາດໃນທາງທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ. ໃນຂະນະທີ່ມັນຍາກທີ່ຈະຄາດຄະເນການນຳໃຊ້ໃນອະນາຄົດດ້ວຍຄວາມແມ່ນຍຳ, ມັນຍັງເປັນຄຳແນະນຳທີ່ຈະຫວນຄືນໄປເບິ່ງໃນໄລຍະສາມທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາເພື່ອຈິນຕະນາການເຖິງຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງທົດສະວັດຕໍ່ໄປ (ເບິ່ງຮູບທີ 2).

ເມື່ອ Hall ໄດ້ສາທິດເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳເມື່ອຫຼາຍກວ່າ 50 ປີກ່ອນ, ລາວໄດ້ເປີດຕົວການປະຕິວັດດ້ານເຕັກໂນໂລຢີ. ເຊັ່ນດຽວກັບກົດຂອງ Moore, ບໍ່ມີໃຜສາມາດຄາດເດົາຜົນສຳເລັດອັນສະຫຼາດຂອງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳພະລັງງານສູງທີ່ຕິດຕາມມາດ້ວຍນະວັດຕະກຳທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.

ອະນາຄົດຂອງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳ
ບໍ່ມີກົດໝາຍພື້ນຖານຂອງຟີຊິກທີ່ຄວບຄຸມການປັບປຸງເຫຼົ່ານີ້, ແຕ່ຄວາມກ້າວໜ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຮັກສາການພັດທະນາແບບກ້າວກະໂດດນີ້ໄວ້ໃນຄວາມງົດງາມ. ເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳຈະສືບຕໍ່ທົດແທນເຕັກໂນໂລຢີແບບດັ້ງເດີມ ແລະ ຈະປ່ຽນແປງວິທີການຜະລິດສິ່ງຕ່າງໆຕື່ມອີກ. ສິ່ງທີ່ສຳຄັນກວ່ານັ້ນສຳລັບການເຕີບໂຕທາງເສດຖະກິດ, ເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳພະລັງງານສູງຍັງຈະປ່ຽນແປງສິ່ງທີ່ສາມາດເຮັດໄດ້.