உயர் ஆற்றல் ஃபைபர் லேசர்கள் மற்றும் பெருக்கிகள்

குறிப்பாக அதிக சக்திகளுக்கு, மையப் பகுதி போதுமான அளவு பெரியதாக இருக்க வேண்டும், ஏனென்றால் ஒளியின் தீவிரம் மிக அதிகமாக இருக்கும், மேலும் மற்றொரு காரணம் என்னவென்றால், இரட்டை-உடுப்பு இழைகளில் உறைப்பூச்சு மற்றும் மையப் பகுதியின் விகிதம் பெரியதாக இருப்பதால், குறைந்த பம்ப் உறிஞ்சுதல் ஏற்படுகிறது. மையப் பகுதி பல ஆயிரம் சதுர மைக்ரோமீட்டர்கள் வரிசையில் இருக்கும்போது, ​​ஒற்றை-முறை ஃபைபர் மையத்தைப் பயன்படுத்துவது சாத்தியமாகும். மல்டிமோட் ஃபைபரைப் பயன்படுத்தி, மோட் பகுதி ஒப்பீட்டளவில் பெரியதாக இருக்கும்போது, ​​நல்ல தரமான வெளியீட்டு கற்றை பெறலாம், மேலும் ஒளி அலையானது முக்கியமாக அடிப்படை பயன்முறையாகும். (உயர்-வரிசை முறைகளின் தூண்டுதல், ஃபைபரை முறுக்குவதன் மூலமும் ஓரளவிற்கு சாத்தியமாகும், அதிக சக்தியில் வலுவான பயன்முறை இணைப்பு தவிர) பயன்முறையின் பரப்பளவு பெரிதாகும்போது, ​​பீம் தரமானது மாறுபாடு-வரையறுக்கப்பட்டதாக இருக்காது, ஆனால் ஒப்பிடப்படுகிறது. எ.கா. ராட் லேசர்கள் ஒரே மாதிரியான சக்தித் தீவிரத்தில் இயங்கும், இதன் விளைவாக பீம் தரம் இன்னும் நன்றாக இருக்கிறது.

மிக அதிக சக்தி வாய்ந்த பம்ப் லைட்டை எவ்வாறு செலுத்துவது என்பதற்கு பல விருப்பங்கள் உள்ளன. ஃபைபர் போர்ட்டில் நேரடியாக உறைப்பூச்சு பம்ப் செய்வது எளிதான வழி. இந்த முறைக்கு சிறப்பு ஃபைபர் கூறுகள் தேவையில்லை, ஆனால் உயர்-சக்தி பம்ப் லைட் காற்றில் பரவ வேண்டும், குறிப்பாக காற்று-கண்ணாடி இடைமுகம், இது தூசி அல்லது தவறான அமைப்புக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது. பல சந்தர்ப்பங்களில், ஃபைபர்-இணைந்த பம்ப் டையோடைப் பயன்படுத்துவது விரும்பத்தக்கது, இதனால் பம்ப் லைட் எப்போதும் ஃபைபரில் பரவுகிறது. மற்றொரு விருப்பம், பம்ப் லைட்டை ஒரு செயலற்ற ஃபைபராக (அன்டோப் செய்யப்படாதது) ஊட்டுவது மற்றும் செயலற்ற ஃபைபரை டோப் செய்யப்பட்ட ஃபைபரைச் சுற்றிச் சுற்றி, பம்ப் லைட் படிப்படியாக டோப் செய்யப்பட்ட ஃபைபருக்கு மாற்றப்படும். சில பம்ப் ஃபைபர்கள் மற்றும் டோப் செய்யப்பட்ட சிக்னல் ஃபைபர்களை ஒன்றாக இணைக்க சிறப்பு பம்ப் கலவை சாதனத்தைப் பயன்படுத்த சில வழிகள் உள்ளன. பக்கவாட்டு பம்ப் செய்யப்பட்ட ஃபைபர் சுருள்கள் (ஃபைபர் டிஸ்க் லேசர்கள்) அல்லது பம்ப் கிளாடிங்கில் உள்ள பள்ளங்களின் அடிப்படையிலான பிற முறைகள் உள்ளன, இதனால் பம்ப் லைட் உட்செலுத்தப்படும். பிந்தைய நுட்பம் பம்ப் லைட்டின் பல-புள்ளி ஊசிக்கு அனுமதிக்கிறது, இதனால் வெப்ப சுமை சிறப்பாக விநியோகிக்கப்படுகிறது.

படம் 2: இலவச இடத்தின் மூலம் ஃபைபர் போர்ட்டுக்குள் நுழையும் பம்ப் லைட்டுடன் கூடிய உயர்-பவர் டபுள்-கிளாட் ஃபைபர் பெருக்கி அமைப்பின் வரைபடம். எரிவாயு கண்ணாடி இடைமுகம் கண்டிப்பாக சீரமைக்கப்பட்டு சுத்தமாக இருக்க வேண்டும்.

பம்ப் லைட்டை உட்செலுத்துவதற்கான அனைத்து முறைகளுக்கும் இடையிலான ஒப்பீடு சிக்கலானது, ஏனெனில் பல அம்சங்கள் உள்ளன: பரிமாற்ற திறன், பிரகாச இழப்பு, செயலாக்கத்தின் எளிமை, நெகிழ்வான செயல்பாடு, சாத்தியமான பின் பிரதிபலிப்பு, ஃபைபர் மையத்திலிருந்து பம்ப் லைட் மூலத்திற்கு ஒளி கசிவு, தேர்வை வைத்திருங்கள். துருவப்படுத்தல் போன்றவை.
உயர்-சக்தி ஃபைபர் ஆப்டிக் சாதனங்களின் சமீபத்திய வளர்ச்சி மிக வேகமாக இருந்தாலும், மேலும் வளர்ச்சியைத் தடுக்கும் சில வரம்புகள் இன்னும் உள்ளன:
உயர் சக்தி ஃபைபர் ஆப்டிக் சாதனங்களின் ஒளி தீவிரம் மிகவும் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது. பொருள் சேத வரம்புகளை இப்போது பொதுவாக அடையலாம். எனவே, பயன்முறை பகுதியை (பெரிய பயன்முறை பகுதி இழைகள்) அதிகரிக்க வேண்டிய அவசியம் உள்ளது, ஆனால் உயர் பீம் தரம் தேவைப்படும் போது இந்த முறை வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளது.
ஒரு யூனிட் நீளத்திற்கு மின் இழப்பு 100W/m என்ற வரிசையை எட்டியுள்ளது, இதன் விளைவாக ஃபைபரில் வலுவான வெப்ப விளைவுகள் ஏற்படுகின்றன. நீர் குளிர்ச்சியின் பயன்பாடு சக்தியை பெரிதும் மேம்படுத்தலாம். குறைந்த ஊக்கமருந்து செறிவு கொண்ட நீண்ட இழைகள் குளிர்விக்க எளிதானது, ஆனால் இது நேரியல் அல்லாத விளைவுகளை அதிகரிக்கிறது.
கண்டிப்பாக ஒற்றை-முறை இழைகளுக்கு, வெளியீட்டு சக்தி ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பை விட அதிகமாக இருக்கும் போது மாதிரி உறுதியற்ற தன்மை உள்ளது, பொதுவாக சில நூறு வாட்கள். பயன்முறையின் உறுதியற்ற தன்மை பீம் தரத்தில் திடீர் வீழ்ச்சியை ஏற்படுத்துகிறது, இது ஃபைபரில் உள்ள வெப்ப கிராட்டிங்கின் விளைவு (இது விண்வெளியில் வேகமாக ஊசலாடுகிறது).
ஃபைபர் நேரியல் பல அம்சங்களை பாதிக்கிறது. ஒரு CW அமைப்பில் கூட, ராமன் ஆதாயம் மிக அதிகமாக உள்ளது (டெசிபல்களிலும் கூட) சக்தியின் கணிசமான பகுதி நீண்ட அலைநீள ஸ்டோக்ஸ் அலைக்கு மாற்றப்படுகிறது, இது பெருக்க முடியாது. ஒற்றை அதிர்வெண் செயல்பாடு தூண்டப்பட்ட பிரில்லூயின் சிதறலால் பெரிதும் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. நிச்சயமாக, இந்த விளைவை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு ஈடுசெய்யக்கூடிய சில அளவீட்டு முறைகள் உள்ளன. மோட்-லாக் செய்யப்பட்ட லேசர்களில் உருவாக்கப்படும் அல்ட்ராஷார்ட் பருப்புகள், சுய-கட்ட பண்பேற்றம் அவற்றின் மீது வலுவான நிறமாலை விரிவாக்க விளைவை உருவாக்கும். கூடுதலாக, நேரியல் அல்லாத துருவமுனைப்பு சுழற்சியை உட்செலுத்துவதில் பிற சிக்கல்கள் உள்ளன.
மேலே உள்ள வரம்புகள் காரணமாக, உயர் சக்தி ஃபைபர் ஆப்டிக் சாதனங்கள் பொதுவாக அளவிடக்கூடிய சக்தி சாதனங்களாகக் கருதப்படுவதில்லை, குறைந்தபட்சம் அடையக்கூடிய சக்தி வரம்பிற்கு வெளியே இல்லை. (முந்தைய மேம்பாடுகள் ஒற்றை சக்தி அளவிடுதல் மூலம் அடையப்படவில்லை, ஆனால் மேம்படுத்தப்பட்ட ஃபைபர் வடிவமைப்புகள் மற்றும் பம்ப் டையோட்கள் மூலம் அடையப்பட்டது.) ஃபைபர் லேசர் தொழில்நுட்பத்தை மெல்லிய வட்டு லேசர்களுடன் ஒப்பிடும்போது இது முக்கியமான விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது. லேசர் பவர் அளவுத்திருத்தத்தில் இது இன்னும் விரிவாக விவரிக்கப்பட்டுள்ளது.
உண்மையான சக்தி அளவிடுதல் இல்லாவிட்டாலும், அதிக சக்தி கொண்ட லேசர் அமைப்புகளை மேம்படுத்த அதிக வேலை செய்ய முடியும். ஒருபுறம், ஃபைபர் வடிவமைப்பை மேம்படுத்துவது அவசியம், அதாவது ஒரு பெரிய ஃபைபர் பயன்முறை பகுதி மற்றும் ஒற்றை-முறை வழிகாட்டுதல் போன்றவை, இது பொதுவாக ஃபோட்டானிக் படிக இழைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அடையப்படுகிறது. சிறப்பு பம்ப் கப்ளர்கள், ஃபைபர் டேப்பர்கள் போன்ற பல ஃபைபர் கூறுகள் மிகவும் முக்கியமானவை, வெவ்வேறு பயன்முறை அளவுகள் மற்றும் சிறப்பு ஃபைபர் குளிரூட்டும் சாதனங்களுடன் இழைகளை இணைக்கும். ஒரு குறிப்பிட்ட இழையின் ஆற்றல் வரம்பை அடைந்தவுடன், கலப்பு கற்றைகள் மற்றொரு விருப்பமாகும், மேலும் இந்த நுட்பத்தை செயல்படுத்த பொருத்தமான ஃபைபர் அமைப்புகள் உள்ளன. அல்ட்ராஷார்ட் பல்ஸ் பெருக்கி அமைப்புகளுக்கு, ஸ்பெக்ட்ரம் விரிவாக்கம் மற்றும் அடுத்தடுத்த துடிப்பு சுருக்கம் போன்ற ஆப்டிகல் ஃபைபர்களின் நேரியல் அல்லாத விளைவுகளை குறைக்க அல்லது பகுதியளவில் பயன்படுத்த பல அணுகுமுறைகள் உள்ளன.