Միառոդ մանրաթելային լազերի հիմնական կառուցվածքը

Հիմնական կառուցվածքըմիառժամանակյա մանրաթելային լազեր

Միառեժիմի ակնառու կատարողականությունմանրաթելային լազերբխում է դրանց ներքին կառուցվածքի ճշգրիտ նախագծումից: Բոլոր բաղադրիչների արդյունավետ համագործակցային աշխատանքը հիմք է հանդիսանում կայուն և բարձրորակ լազերային արդյունքի հասնելու համար:

Օրինակ, համեմատաբար բարձր էլեկտրաօպտիկական փոխակերպման արդյունավետությամբ 976 նմ լազեր է օգտագործվում լեգիրված մանրաթելը լիցքավորելու համար, ապա լավ ճառագայթի որակով 1064 նմ սկզբնական լույս է օգտագործվում լիցքավորված լեգիրված մանրաթելը ուղղորդելու համար՝ ավելի բարձր էներգիայով 1064 նմ լազեր արձակելու համար: Որքան բարձր է պահանջվող 1064 նմ լազերի էներգիան, այնքան ավելի շատ հզորություն և քանակ է պահանջվում պոմպի աղբյուրից:

Հիմնական բաղադրիչների մանրամասն բացատրություն

Պոմպի աղբյուրը էներգիայի աղբյուրն էլազեր, սովորաբարկիսահաղորդչային լազերդիոդ, որի ճառագայթման ալիքի երկարությունը համապատասխանում է ուժեղացման միջավայրի կլանման գագաթնակետին (օրինակ՝ իտերբիումով լեգիրված մանրաթելը համապատասխանում է 915 նմ կամ 976 նմ ալիքի երկարությանը): Միառոդ լազերը պահանջում է, որ պոմպային լույսի աղբյուրը նույնպես ունենա բարձր տարածական կոհերենտություն: Հետևաբար, միառոդ մանրաթելին միացված լազերային դիոդները հաճախ օգտագործվում են՝ պոմպային լույսի արդյունավետ ներարկումն ապահովելու համար նուրբ միառոդ մանրաթելային միջուկի մեջ:

2. Լազերային գեներացիայի հիմնական միջավայրը ուժեղացնող մանրաթելերն են, որոնք սովորաբար քվարցային ապակե մանրաթելեր են, որոնք խառնված են հազվագյուտ հողային տարրերով: Հաճախակի խառնված իոններից են իտերբիումը (Yb³⁺), էրբիումը (Er³⁺), թուլիումը (Tm³⁺) և այլն, որոնք համապատասխանում են տարբեր ելքային ալիքի երկարության գոտիների (օրինակ՝ 1064 նմ, 1550 նմ, 2 մկմ և այլն): Ուժեղացնող մանրաթելի երկարությունը պետք է ճշգրիտ նախագծված լինի՝ պոմպային լույսի լիարժեք կլանումն ապահովելու և բարձր արդյունավետությամբ օպտո-օպտիկական փոխակերպումը պահպանելու համար:

3. Ռեզոնանսային խոռոչի իրականացման ամենատարածված ձևը մանրաթելային Բրեգգի ցանցային զույգն է: Ցանցը ձևավորվում է օպտիկական մանրաթելերը ենթարկելով ուլտրամանուշակագույն լազերային ինտերֆերենցիայի եզրերին, ինչը հանգեցնում է դրանց միջուկի շրջանների բեկման ցուցիչի մշտական ​​պարբերական փոփոխության: Ցանցի պարբերությունը և երկարությունը կարգավորելով՝ կարելի է ճշգրիտ կառավարել դրա անդրադարձման կենտրոնական ալիքի երկարությունը և թողունակությունը: Այս լիովին մանրաթելային ռեզոնանսային խոռոչի կառուցվածքը չի պահանջում առանձին բաղադրիչներ, ինչպիսիք են օպտիկական ոսպնյակները, ինչը զգալիորեն բարելավում է համակարգի կայունությունը և միջամտության դեմ պայքարի ունակությունը:

4. Ճառագայթի կոլիմացիայի ելքային համակարգը սովորաբար տեղակայված է ելքային ծայրային ցանցի հետևում: Դրա գործառույթն է օպտիկական մանրաթելից արձակվող դիվերգենտ լազերը փոխակերպել կոլիմացված զուգահեռ լույսի կամ այն ​​հետագայում կենտրոնացնել աշխատանքային մակերեսի վրա: Այս համակարգը սովորաբար ներառում է ինքնակենտրոնացող ոսպնյակներ կամ միկրո-մինիատուրային ոսպնյակների խմբեր և ընդունում է ճշգրիտ մեխանիկական կառուցվածք՝ հավասարեցման ճշգրտությունն ապահովելու համար: Բարձրորակ օպտիկական դիզայնը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել շեղումները և ապահովել, որ ելքային ճառագայթը պահպանի գերազանց գաուսյան բաշխում: