உயர் செயல்திறன் காணக்கூடிய ஒளி ஹோல்மியம்-டோப் ஆல்-ஃபைபர் லேசர்

அதிக வெளியீட்டு பண்புகளை பராமரிக்கும் போது காம்பாக்ட் ஆல்-ஃபைபர் லேசர்களிடமிருந்து நேரடியாக புலப்படும் ஒளியை உருவாக்குவது லேசர் தொழில்நுட்பத்தில் எப்போதும் ஒரு ஆராய்ச்சி தலைப்பாக உள்ளது. இங்கே, ஜி மற்றும் பலர். ஹோல்மியம்-டோப் செய்யப்பட்ட ZBLAN ஃவுளூரைடு கண்ணாடி இழைகளில் தூண்டுதல் பொறிமுறையைப் பயன்படுத்தி இரட்டை-அலைநீள ஒளிக்கதிர்களை உருவாக்க ஒரு முறையை முன்மொழிந்தது, மேலும் ஆல்-ஃபைபர் லேசர்களின் உயர் வெளியீட்டு செயல்திறனை சோதனை ரீதியாக அடைந்தது, குறிப்பாக 640 என்.எம் பம்பிங்கின் கீழ் ஆழமான சிவப்பு இசைக்குழுவில் இயங்குகிறது. குறிப்பிடத்தக்க வகையில், 45.1%சாய்வு செயல்திறனுடன் 750 என்.எம் வேகத்தில் 271 மெகாவாட் அதிகபட்ச தொடர்ச்சியான அலை வெளியீட்டு சக்தி அடையப்பட்டது, இது ஆல்-ஃபைபர் லேசர்களில் பதிவுசெய்யப்பட்ட மிக உயர்ந்த நேரடி வெளியீட்டு சக்தியாகும், இது ஆழமான சிவப்பு இசைக்குழுவில் 10 μm க்கும் குறைவான முக்கிய விட்டம் கொண்டது. கூடுதலாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் 640 என்எம் லேசரால் செலுத்தப்பட்ட 1.2 μm ஆல்-ஃபைபர் லேசரை உருவாக்கினர். இந்த இரண்டு லேசர் உருவாக்கும் செயல்முறைகளுக்கும் அவற்றின் செயல்திறனுக்கும் 750 என்எம் மற்றும் 1.2 μm அலைநீளங்களுக்கு இடையிலான தொடர்பை ஆராய்ச்சியாளர்கள் விரிவாக ஆய்வு செய்தனர். பம்ப் வீதத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதிக உற்சாகமான மாநில உறிஞ்சுதல் செயல்முறை மூலம் பயனுள்ள மக்கள்தொகை மறுசுழற்சி செய்வதைக் கவனித்தனர், இது மக்களை ஆழமான சிவப்பு மாற்றத்தின் மேல் லேசர் நிலைக்கு திறம்பட மீட்டெடுத்தது. கூடுதலாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த லேசருக்கான உகந்த நிலைமைகளை தீர்மானித்தனர், உற்சாகமான மாநில ஆற்றல் மட்டங்களை நிரப்பும் செயல்முறையை அடையாளம் கண்டனர், மேலும் அதனுடன் தொடர்புடைய நிறமாலை அளவுருக்களை நிறுவினர். உற்சாகமான மாநில உறிஞ்சுதல் செயல்முறைகள் மூலம் மற்ற அரிய பூமி அயனிகளைப் பயன்படுத்தி ஒளிக்கதிர்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதில் இந்த ஆராய்ச்சி பெரும் வாக்குறுதியைக் காட்டுகிறது, ஆல்-ஃபைபர் அல்ட்ராஃபாஸ்ட் ஒளிக்கதிர்களின் முன்னேற்றத்திற்கு வழி வகுக்கிறது.

ஆல்-ஃபைபர் லேசர்கள் அவற்றின் சிறிய அமைப்பு, சிறந்த வெப்ப சிதறல் செயல்திறன் மற்றும் ஆப்டிகல் குழி சுத்தம் தேவையில்லை என்பதால் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. துல்லியமான எந்திர அளவீட்டு, பயோஃபோடோனிக்ஸ் மற்றும் பாதுகாப்பு பயன்பாடுகள் போன்ற பல்வேறு பயன்பாடுகளை அவர்களிடம் கொண்டுள்ளது. அகச்சிவப்பு ஆப்டிகல் பிராந்தியத்தில், குறிப்பாக 1 μm, 1.53 μm, மற்றும் 2 μm, அதிக சக்தி கொண்ட ஃபைபர் ஒளிக்கதிர்கள், டோப் செய்யப்பட்ட சிலிகேட் கண்ணாடி இழைகளைப் பயன்படுத்தி நன்கு ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன. இந்த ஒளிக்கதிர்கள் கிலோவாட் தாண்டிய ஆப்டிகல் சக்திகளை அடைந்துள்ளன. கூடுதலாக, புலப்படும் ஒளி ஒளிக்கதிர்கள் வாட்-லெவல் லேசர் வெளியீடு மூலம் உடைந்துவிட்டன. இருப்பினும், புலப்படும் ஒளி இசைக்குழுவில் ஒற்றை-உடையணிந்த ஆல்-ஃபைபர் லேசர்களின் வெளியீட்டு சக்தி இன்னும் 100 மெகாவாட் என வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. இது முக்கியமாக இரண்டு முக்கிய காரணிகளுக்குக் காரணம். முதலாவதாக, புலப்படும் லேசர் தலைமுறையின் முக்கிய உடலாக இருக்கும் ஃவுளூரைடு இழைகள் குறைந்த சேத வரம்பைக் கொண்டுள்ளன. இரண்டாவதாக, உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஒளி காணக்கூடிய ஒளி ஆல்-ஃபைபர் லேசர் கண்ணாடியை அடைவது சவாலானது என்று நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் அல்ட்ராஃபாஸ்ட் புலப்படும் ஒளி ஒளிக்கதிர்களின் வளர்ச்சியில் பல்வேறு பாரம்பரிய முறைகளைப் பயன்படுத்தி காணக்கூடிய ஒளி பயன்முறை பூட்டுதலை மேம்படுத்துவதில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளனர், அதாவது டி.ஒய், ஹோ மற்றும் பி.ஆர்/யிபி-டோப் செய்யப்பட்ட ஃபைபர் லேசர்களில் படம்-எட்டு-குழிவுகள் மற்றும் இலவச-விண்வெளி நேரியல் அல்லாத துருவமுனைப்பு சுழற்சி போன்றவை. இருப்பினும், ஆல்-ஃபைபர் பயன்முறை-பூட்டப்பட்ட ஒளிக்கதிர்களின் வெளியீட்டு சக்தி இன்னும் சில மில்லிவாட்டுகளுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இது அவற்றின் பயன்பாடுகளை கட்டுப்படுத்துகிறது. ஆகையால், உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஆல்-ஃபைபர் புலப்படும் ஒளிக்கதிர்களை தொடர்ந்து ஆராய்வது மிகவும் முக்கியம், ஏனென்றால் ஆல்-ஃபைபர் கட்டமைப்பில் புலப்படும் ஒளியின் தொடர்ச்சியான-அலை வெளியீட்டை அடைவது உயர் ஆற்றல் பருப்புகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான அடிப்படையாகும்.

ஹோல்மியம்-டோப் செய்யப்பட்ட ZBLAN ஃவுளூரைடு கண்ணாடி இழைகள் பரவலான கவனத்தை ஈர்த்துள்ளன, ஏனெனில் அவற்றின் பரந்த நிறமாலை வளங்கள் அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு பிராந்தியத்தில் காணப்படுகின்றன. இந்த இழைகள் புலப்படும் ஒளி தலைமுறை செயல்முறைக்கு மூன்று முக்கிய உந்தி விருப்பங்களை வழங்குகின்றன. ப்ளூ லேசர் டையோடு பம்பிங் திறமையான பச்சை லேசர் வெளியீட்டை உருவாக்குகிறது, இருப்பினும் பீம் தரம் குறைவாக உள்ளது. மறுபுறம், 5i7 இன் நீண்ட ஆற்றல் நிலை வாழ்நாள் காரணமாக, ஆல்-ஃபைபர் ஆழமான-சிவப்பு லேசரின் அதிகபட்ச வெளியீட்டு சக்தி 16 மெகாவாட் மட்டுமே. பச்சை பம்பிங்குடன் ஒப்பிடும்போது, ​​சிவப்பு பம்பிங் ஒரு பரந்த அளவிலான ஆற்றல் மட்டங்களை உள்ளடக்கியது, இது வெவ்வேறு ஆற்றல் மட்டங்களுக்கு இடையிலான ஒன்றோடொன்று மற்றும் தலைகீழ் ஆகியவற்றைப் படிப்பதற்கு உகந்ததாகும். கூடுதலாக, உயர் செயல்திறன் கொண்ட சிவப்பு திட-நிலை ஒளிக்கதிர்கள் மற்றும் மேம்பட்ட பிளாஸ்மா ஸ்பட்டரிங் பூச்சு தொழில்நுட்பத்தை செயல்படுத்துவது, அதன் அதிக சேத வரம்பிற்கு பெயர் பெற்றது, வாட் மட்டத்தில் இயங்கும் ஆழமான சிவப்பு ஒளிக்கதிர்கள் தோன்றுவதற்கு வழிவகுத்தது. ஆழமான-சிவப்பு மற்றும் அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு உற்சாகத்தை நம்பியிருக்கும் உற்சாகமான-நிலை உறிஞ்சுதல் செயல்முறைகள் மூலம் லேசர் வெளியீட்டு பண்புகளை மேம்படுத்துவதற்கு இந்த ஆய்வுகள் கூடுதல் ஆதாரங்களை வழங்குகின்றன.