Ներկայացրեք մանրաթելային իմպուլսային լազերները

Ներկայացնելմանրաթելային իմպուլսային լազերներ

Մանրաթելային իմպուլսային լազերներն ենլազերային սարքերորոնք որպես ուժեղացման միջավայր օգտագործում են հազվագյուտ հողային իոններով (օրինակ՝ իտերբիում, էրբիում, թուլիում և այլն) լեգիրված մանրաթելեր: Դրանք բաղկացած են ուժեղացման միջավայրից, օպտիկական ռեզոնանսային խոռոչից և պոմպի աղբյուրից: Դրա իմպուլսների ստեղծման տեխնոլոգիան հիմնականում ներառում է Q-անջատման տեխնոլոգիա (նանովայրկյանային մակարդակ), ակտիվ ռեժիմի կողպում (պիկոսայրկյանային մակարդակ), պասիվ ռեժիմի կողպում (ֆեմտովայրկյանային մակարդակ) և հիմնական տատանման հզորության ուժեղացման (MOPA) տեխնոլոգիա:

Արդյունաբերական կիրառությունները ներառում են մետաղի կտրում, եռակցում, լազերային մաքրում և լիթիումային մարտկոցներով TAB կտրում նոր էներգետիկ ոլորտում, որտեղ բազմառեժիմային ելքային հզորությունը հասնում է տասը հազար վատտի մակարդակի: Լիդարի ոլորտում 1550 նմ իմպուլսային լազերները, իրենց բարձր իմպուլսային էներգիայով և աչքերի համար անվտանգ հատկանիշներով, կիրառվում են հեռահարության չափման և մեքենաների վրա տեղադրված ռադարային համակարգերում:

Հիմնական արտադրանքի տեսակներն են՝ Q-switching տեսակը, MOPA տեսակը և բարձր հզորության մանրաթելը։իմպուլսային լազերներԿատեգորիա՝

1. Q-անջատիչով օպտիկամանրաթելային լազեր. Q-անջատման սկզբունքը լազերի ներսում կորուստը կարգավորող սարք ավելացնելն է: Ժամանակի մեծ մասում լազերն ունի մեծ կորուստ և գրեթե լույսի ելք չունի: Չափազանց կարճ ժամանակահատվածում սարքի կորստի նվազեցումը թույլ է տալիս լազերին արտածել շատ ինտենսիվ կարճ իմպուլս: Q-անջատիչով օպտիկամանրաթելային լազերները կարող են ստեղծվել ինչպես ակտիվ, այնպես էլ պասիվ եղանակով: Ակտիվ տեխնոլոգիան սովորաբար ներառում է խոռոչի ներսում ինտենսիվության մոդուլյատոր ավելացնելը՝ լազերի կորուստը վերահսկելու համար: Պասիվ տեխնիկաները օգտագործում են հագեցած կլանիչներ կամ այլ ոչ գծային էֆեկտներ, ինչպիսիք են խթանված Ռամանի ցրումը և խթանված Բրիլուենի ցրումը, Q-մոդուլյացիայի մեխանիզմներ ձևավորելու համար: Q-անջատման մեթոդներով սովորաբար առաջացող իմպուլսները նանովայրկյանների մակարդակի են: Եթե պետք է առաջանան ավելի կարճ իմպուլսներ, դա կարելի է հասնել ռեժիմի կողպման մեթոդով:

2. Ռեժիմ-կողպված մանրաթելային լազեր. Այն կարող է առաջացնել գերկարճ իմպուլսներ ակտիվ ռեժիմի կողպման կամ պասիվ ռեժիմի կողպման մեթոդների միջոցով: Մոդուլյատորի արձագանքման ժամանակի պատճառով ակտիվ ռեժիմի կողպմամբ ստեղծված իմպուլսի լայնությունը սովորաբար պիկոսայրկյանային մակարդակի է: Պասիվ ռեժիմի կողպումը օգտագործում է պասիվ ռեժիմի կողպման սարքեր, որոնք ունեն շատ կարճ արձագանքման ժամանակ և կարող են առաջացնել ֆեմտովայրկյանային մասշտաբի իմպուլսներ:

Ահա կաղապարի կողպման սկզբունքի համառոտ ներածություն։

Լազերային ռեզոնանսային խոռոչում անթիվ երկայնական ռեժիմներ կան: Օղակաձև խոռոչի համար երկայնական ռեժիմների հաճախականության միջակայքը հավասար է /CCL-ի, որտեղ C-ն լույսի արագությունն է, իսկ CL-ը՝ խոռոչի ներսում մեկ շրջանաձև ճանապարհորդություն կատարող ազդանշանային լույսի օպտիկական ուղու երկարությունը: Ընդհանուր առմամբ, մանրաթելային լազերների ուժեղացման թողունակությունը համեմատաբար մեծ է, և միաժամանակ գործում են երկայնական ռեժիմների մեծ քանակություն: Լազերի կողմից ընդունվող ռեժիմների ընդհանուր քանակը կախված է երկայնական ռեժիմների միջակայքից Δν և ուժեղացման միջավայրի ուժեղացման թողունակությունից: Որքան փոքր է երկայնական ռեժիմների միջակայքը, այնքան մեծ է միջավայրի ուժեղացման թողունակությունը, և այնքան շատ երկայնական ռեժիմներ կարող են աջակցվել: Հակառակը, այնքան քիչ:

3. Կիսաճշգրիտ լազեր (QCW լազեր). Այն հատուկ աշխատանքային ռեժիմ է անընդհատ ալիքային լազերների (CW) և իմպուլսային լազերների միջև։ Այն հասնում է բարձր ակնթարթային հզորության ելքի պարբերական երկար իմպուլսների միջոցով (աշխատանքային ցիկլը սովորաբար ≤1%)՝ պահպանելով համեմատաբար ցածր միջին հզորություն։ Այն համատեղում է անընդհատ լազերների կայունությունը իմպուլսային լազերների գագաթնակետային հզորության առավելության հետ։

Տեխնիկական սկզբունք. QCW լազերների բեռնման մոդուլյացիայի մոդուլները անընդհատ ռեժիմումլազերՍխեման անընդհատ լազերները բարձր աշխատանքային ցիկլի իմպուլսային հաջորդականությունների կտրելու համար է՝ ապահովելով ճկուն անցում անընդհատ և իմպուլսային ռեժիմների միջև: Դրա հիմնական առանձնահատկությունը «կարճաժամկետ պայթյուն, երկարատև սառեցում» մեխանիզմն է: Իմպուլսային միջակայքում սառեցումը նվազեցնում է ջերմության կուտակումը և նյութի ջերմային դեֆորմացիայի ռիսկը:

Առավելություններ և առանձնահատկություններ. Երկռեժիմային ինտեգրացիա. Այն համատեղում է իմպուլսային ռեժիմի գագաթնակետային հզորությունը (մինչև 10 անգամ ավելի, քան անընդհատ ռեժիմի միջին հզորությունը) անընդհատ ռեժիմի բարձր արդյունավետության և կայունության հետ։

Ցածր էներգիայի սպառում. Բարձր էլեկտրաօպտիկական փոխակերպման արդյունավետություն և ցածր երկարաժամկետ օգտագործման ծախս։

Ճառագայթի որակ. մանրաթելային լազերների բարձր ճառագայթի որակը նպաստում է ճշգրիտ միկրոմշակմանը: