ວິວັດທະນາທາງດ້ານວິຊາການຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍພະລັງງານສູງ

ວິວັດທະນາທາງດ້ານວິຊາການຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍພະລັງງານສູງ

ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍໂຄງສ້າງ

1, ໂຄງປະກອບການ pump light space

ເລເຊີເສັ້ນໄຍໃນຕົ້ນໆສ່ວນຫຼາຍແມ່ນໃຊ້ optical pump output,ເລເຊີຜົນຜະລິດ, ພະລັງງານຜົນຜະລິດຂອງມັນຕ່ໍາ, ເພື່ອປັບປຸງພະລັງງານຜົນຜະລິດຂອງ lasers ເສັ້ນໄຍຢ່າງໄວວາໃນໄລຍະສັ້ນແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍ.ໃນປີ 1999, ພະລັງງານຜົນຜະລິດຂອງພາກສະຫນາມການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາ laser ເສັ້ນໄຍ broke 10,000 ວັດຄັ້ງທໍາອິດ, ໂຄງສ້າງຂອງ laser ເສັ້ນໄຍແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນການນໍາໃຊ້ optical bidirectional pumping, ກອບເປັນຈໍານວນ resonator, ມີການສືບສວນປະສິດທິພາບຂອງຄວາມຊັນຂອງເສັ້ນໄຍ. laser ບັນລຸ 58.3%.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເຖິງແມ່ນວ່າການນໍາໃຊ້ແສງສະຫວ່າງ pump ເສັ້ນໄຍແລະ laser coupling ເຕັກໂນໂລຊີເພື່ອພັດທະນາ lasers ເສັ້ນໄຍສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບຜົນຜະລິດຂອງ lasers ເສັ້ນໄຍ, ແຕ່ໃນເວລາດຽວກັນມີຄວາມຊັບຊ້ອນ, ທີ່ບໍ່ເອື້ອອໍານວຍກັບເລນ optical ການກໍ່ສ້າງເສັ້ນທາງ optical ໄດ້. ເມື່ອ laser ຕ້ອງໄດ້ຮັບການເຄື່ອນຍ້າຍໃນຂະບວນການສ້າງເສັ້ນທາງ optical, ຫຼັງຈາກນັ້ນເສັ້ນທາງ optical ຍັງຕ້ອງໄດ້ຮັບການປັບໃຫມ່, ເຊິ່ງຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງ lasers fiber ໂຄງສ້າງ pump optical.

2, ໂຄງສ້າງ oscillator ໂດຍກົງແລະໂຄງສ້າງ MOPA

ດ້ວຍການພັດທະນາຂອງ lasers ເສັ້ນໄຍ, ເຄື່ອງລອກເອົາໄຟ cladding ໄດ້ຄ່ອຍໆປ່ຽນອົງປະກອບຂອງເລນ, ເຮັດໃຫ້ຂັ້ນຕອນການພັດທະນາຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍງ່າຍແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບການບໍາລຸງຮັກສາຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍໂດຍທາງອ້ອມ.ທ່າອ່ຽງການພັດທະນານີ້ເປັນສັນຍາລັກຂອງການປະຕິບັດເທື່ອລະກ້າວຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍ.ໂຄງສ້າງ oscillator ໂດຍກົງແລະໂຄງສ້າງ MOPA ແມ່ນສອງໂຄງສ້າງທົ່ວໄປທີ່ສຸດຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍໃນຕະຫຼາດ.ໂຄງສ້າງ oscillator ໂດຍກົງແມ່ນວ່າ grating ເລືອກຄວາມຍາວຄື່ນໃນຂະບວນການ oscillation, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ outputs ຄວາມຍາວ wavelength ທີ່ເລືອກ, ໃນຂະນະທີ່ MOPA ໃຊ້ wavelength ທີ່ເລືອກໂດຍ grating ເປັນແສງສະຫວ່າງແກ່ນ, ແລະແສງສະຫວ່າງແກ່ນແມ່ນຂະຫຍາຍພາຍໃຕ້ການປະຕິບັດຂອງຄັ້ງທໍາອິດ. -level amplifier, ດັ່ງນັ້ນພະລັງງານຜົນຜະລິດຂອງ laser ເສັ້ນໄຍຍັງຈະໄດ້ຮັບການປັບປຸງໃນລະດັບໃດຫນຶ່ງ.ສໍາລັບໄລຍະເວລາດົນນານ, lasers ເສັ້ນໄຍທີ່ມີໂຄງສ້າງ MPOA ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນໂຄງສ້າງທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບ lasers ເສັ້ນໄຍພະລັງງານສູງ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການສຶກສາຕໍ່ມາໄດ້ພົບເຫັນວ່າຜົນຜະລິດພະລັງງານສູງໃນໂຄງສ້າງນີ້ແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະນໍາໄປສູ່ຄວາມບໍ່ສະຖຽນລະພາບຂອງການແຜ່ກະຈາຍທາງກວ້າງຂອງພື້ນພາຍໃນ laser ເສັ້ນໄຍ, ແລະຄວາມສະຫວ່າງຂອງ laser ຜົນຜະລິດຈະມີຜົນກະທົບໃນລະດັບໃດຫນຶ່ງ, ຍັງມີຜົນກະທົບໂດຍກົງ. ກ່ຽວກັບຜົນກະທົບຜົນຜະລິດພະລັງງານສູງ.

ດ້ວຍການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີການສູບ

ຄວາມຍາວຂອງທໍ່ pumping ຂອງ laser ເສັ້ນໄຍ ytterbium-doped ຕົ້ນແມ່ນປົກກະຕິແລ້ວ 915nm ຫຼື 975nm, ແຕ່ສອງຄວາມຍາວຂອງການປັ໊ມນີ້ແມ່ນຈຸດສູງສຸດຂອງການດູດຊຶມຂອງ ytterbium ions, ສະນັ້ນມັນຖືກເອີ້ນວ່າການສູບໂດຍກົງ, ການສູບໂດຍກົງບໍ່ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເນື່ອງຈາກການສູນເສຍ quantum.ເທກໂນໂລຍີການສູບນ້ໍາໃນແຖບແມ່ນການຂະຫຍາຍຂອງເທກໂນໂລຍີການສູບນ້ໍາໂດຍກົງ, ເຊິ່ງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນລະຫວ່າງຄວາມຍາວຂອງປັ໊ມແລະຄວາມຍາວຂອງຄື້ນສົ່ງແມ່ນຄ້າຍຄືກັນ, ແລະອັດຕາການສູນເສຍ quantum ຂອງປັ໊ມໃນແຖບແມ່ນນ້ອຍກວ່າການສູບໂດຍກົງ.

ເລເຊີເສັ້ນໄຍພະລັງງານສູງການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ຄໍ​ຄໍ​

ເຖິງແມ່ນວ່າ lasers ເສັ້ນໄຍມີມູນຄ່າການນໍາໃຊ້ສູງໃນອຸດສາຫະກໍາການທະຫານ, ການແພດແລະອຸດສາຫະກໍາອື່ນໆ, ຈີນໄດ້ສົ່ງເສີມການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງ lasers ເສັ້ນໄຍໂດຍຜ່ານເກືອບ 30 ປີຂອງການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີ, ແຕ່ຖ້າຫາກວ່າທ່ານຕ້ອງການທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ lasers ເສັ້ນໄຍສາມາດຜະລິດພະລັງງານສູງ, ຍັງມີ. ​ຂໍ້​ບົກ​ຜ່ອງ​ຫຼາຍ​ຢ່າງ​ໃນ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ທີ່​ມີ​ຢູ່​ແລ້ວ.ຕົວຢ່າງ, ບໍ່ວ່າຈະເປັນພະລັງງານຜົນຜະລິດຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍສາມາດບັນລຸຮູບແບບດຽວເສັ້ນໄຍດຽວ 36.6KW;ອິດທິພົນຂອງພະລັງງານ pumping ກ່ຽວກັບພະລັງງານຜົນຜະລິດ laser ເສັ້ນໄຍ;ອິດທິພົນຂອງຜົນກະທົບຂອງເລນຄວາມຮ້ອນຕໍ່ພະລັງງານຜົນຜະລິດຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ການຄົ້ນຄວ້າຂອງເຕັກໂນໂລຊີຜົນຜະລິດພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງ laser ເສັ້ນໄຍຄວນພິຈາລະນາຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຮູບແບບ transverse ແລະ photon darkening ຜົນກະທົບ.ຜ່ານການສືບສວນ, ມັນເປັນທີ່ຊັດເຈນວ່າປັດໄຈອິດທິພົນຂອງຄວາມບໍ່ສະຖຽນລະພາບຂອງຮູບແບບຂ້າມຜ່ານແມ່ນຄວາມຮ້ອນຂອງເສັ້ນໄຍ, ແລະຜົນກະທົບຂອງ photon darkening ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຫມາຍເຖິງວ່າໃນເວລາທີ່ laser ເສັ້ນໄຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ outputs ຫຼາຍຮ້ອຍວັດຫຼືຫຼາຍກິໂລວັດຂອງພະລັງງານ, ພະລັງງານຜົນຜະລິດຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງ. ທ່າອ່ຽງຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາ, ແລະມີຂໍ້ຈໍາກັດທີ່ແນ່ນອນກ່ຽວກັບຜົນຜະລິດພະລັງງານສູງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍ.

ເຖິງແມ່ນວ່າສາເຫດສະເພາະຂອງຜົນກະທົບຂອງ photon darkening ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຖືກກໍານົດຢ່າງຊັດເຈນໃນປັດຈຸບັນ, ປະຊາຊົນສ່ວນໃຫຍ່ເຊື່ອວ່າສູນອົກຊີເຈນທີ່ຜິດປົກກະຕິແລະການດູດຊຶມຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສາມາດນໍາໄປສູ່ການປະກົດຕົວຂອງ photon darkening effect.ກ່ຽວກັບສອງປັດໃຈເຫຼົ່ານີ້, ວິທີການຕໍ່ໄປນີ້ໄດ້ຖືກສະເຫນີເພື່ອຍັບຍັ້ງຜົນກະທົບຂອງ photon darkening.ເຊັ່ນ: ອາລູມິນຽມ, phosphorus, ແລະອື່ນໆ, ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການດູດຊຶມການຖ່າຍໂອນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນເສັ້ນໄຍການເຄື່ອນໄຫວທີ່ດີທີ່ສຸດໄດ້ຖືກທົດສອບແລະນໍາໃຊ້, ມາດຕະຖານສະເພາະແມ່ນການຮັກສາຜົນຜະລິດພະລັງງານ 3KW ສໍາລັບຫຼາຍໆຊົ່ວໂມງແລະຮັກສາຜົນຜະລິດທີ່ຫມັ້ນຄົງຂອງພະລັງງານ 1KW ສໍາລັບ 100 ຊົ່ວໂມງ.