Բարձր հզորության մանրաթելային լազերների տեխնիկական զարգացումը
Օպտիմալացումմանրաթելային լազերկառուցվածք
1, տիեզերական լույսի պոմպի կառուցվածք
Վաղ օպտիկամանրաթելային լազերները հիմնականում օգտագործում էին օպտիկական պոմպի ելք,լազերՔանի որ ելքային հզորությունը ցածր է, օպտիկամանրաթելային լազերների ելքային հզորությունը կարճ ժամանակահատվածում արագ բարելավելու համար ավելի մեծ դժվարություն կա։ 1999 թվականին օպտիկամանրաթելային լազերի հետազոտությունների և զարգացման ոլորտի ելքային հզորությունը առաջին անգամ գերազանցեց 10,000 վատտը, օպտիկամանրաթելային լազերի կառուցվածքը հիմնականում հիմնված է երկկողմանի օպտիկական պոմպի օգտագործման վրա՝ ձևավորելով ռեզոնատոր, և օպտիկամանրաթելային լազերի թեքության արդյունավետության ուսումնասիրության արդյունքում այն հասել է 58.3%-ի։
Այնուամենայնիվ, չնայած մանրաթելային պոմպային լույսի և լազերային միացման տեխնոլոգիայի օգտագործումը մանրաթելային լազերներ մշակելու համար կարող է արդյունավետորեն բարելավել մանրաթելային լազերների ելքային հզորությունը, միևնույն ժամանակ կա բարդություն, որը չի նպաստում օպտիկական ոսպնյակի կողմից օպտիկական ուղու կառուցմանը։ Երբ լազերը անհրաժեշտ է տեղաշարժել օպտիկական ուղու կառուցման գործընթացում, ապա օպտիկական ուղին նույնպես պետք է վերակարգավորվի, ինչը սահմանափակում է օպտիկական պոմպային կառուցվածքով մանրաթելային լազերների լայն կիրառումը։
2, ուղիղ օսցիլյատորի կառուցվածքը և MOPA կառուցվածքը
Մանրաթելային լազերների զարգացման հետ մեկտեղ, ծածկույթի հզորության հեռացնողները աստիճանաբար փոխարինել են ոսպնյակի բաղադրիչները՝ պարզեցնելով մանրաթելային լազերների մշակման փուլերը և անուղղակիորեն բարելավելով մանրաթելային լազերների սպասարկման արդյունավետությունը: Այս զարգացման միտումը խորհրդանշում է մանրաթելային լազերների աստիճանական գործնականությունը: Ուղղակի օսցիլյատորային կառուցվածքը և MOPA կառուցվածքը շուկայում մանրաթելային լազերների երկու ամենատարածված կառուցվածքներն են: Ուղղակի օսցիլյատորային կառուցվածքն այն է, որ ցանցը տատանման գործընթացում ընտրում է ալիքի երկարությունը, ապա արտածում է ընտրված ալիքի երկարությունը, մինչդեռ MOPA-ն օգտագործում է ցանցի կողմից ընտրված ալիքի երկարությունը որպես սկզբնական լույս, և սկզբնական լույսը ուժեղացվում է առաջին մակարդակի ուժեղացուցիչի ազդեցությամբ, ուստի մանրաթելային լազերի ելքային հզորությունը նույնպես որոշակիորեն կբարելավվի: Երկար ժամանակ MPOA կառուցվածքով մանրաթելային լազերները օգտագործվել են որպես բարձր հզորության մանրաթելային լազերների նախընտրելի կառուցվածք: Այնուամենայնիվ, հետագա ուսումնասիրությունները պարզել են, որ այս կառուցվածքում բարձր հզորության ելքը հեշտությամբ կարող է հանգեցնել մանրաթելային լազերի ներսում տարածական բաշխման անկայունության, և ելքային լազերի պայծառությունը որոշակիորեն կազդվի, ինչը նույնպես անմիջական ազդեցություն ունի բարձր հզորության ելքային էֆեկտի վրա:
Պոմպային տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ
Վաղ իտերբիումով լեգիրված մանրաթելային լազերի պոմպային ալիքի երկարությունը սովորաբար 915 նմ կամ 975 նմ է, սակայն այս երկու պոմպային ալիքի երկարությունները իտերբիում իոնների կլանման գագաթնակետերն են, ուստի այն կոչվում է ուղղակի պոմպ, ուղղակի պոմպը լայնորեն չի կիրառվել քվանտային կորստի պատճառով: Ներգոտային պոմպային տեխնոլոգիան ուղղակի պոմպային տեխնոլոգիայի շարունակությունն է, որտեղ պոմպային ալիքի երկարության և փոխանցող ալիքի երկարության միջև ալիքի երկարությունը նման է, և ներգոտային պոմպի քվանտային կորստի արագությունը փոքր է ուղղակի պոմպինից:
Բարձր հզորության մանրաթելային լազերտեխնոլոգիական զարգացման խոչընդոտ
Չնայած մանրաթելային լազերները բարձր կիրառական արժեք ունեն ռազմական, բժշկական և այլ ոլորտներում, Չինաստանը խթանել է մանրաթելային լազերների լայն կիրառումը գրեթե 30 տարվա տեխնոլոգիական հետազոտությունների և զարգացման միջոցով, սակայն եթե ցանկանում եք ստեղծել մանրաթելային լազերներ, որոնք կարող են արտադրել ավելի բարձր հզորություն, առկա տեխնոլոգիաներում դեռևս կան բազմաթիվ խոչընդոտներ։ Օրինակ՝ կարո՞ղ է մանրաթելային լազերի ելքային հզորությունը հասնել 36.6 կՎտ միաֆազ միառեժիմի, պոմպային հզորության ազդեցությունը մանրաթելային լազերի ելքային հզորության վրա, ջերմային ոսպնյակի ազդեցության ազդեցությունը մանրաթելային լազերի ելքային հզորության վրա։
Բացի այդ, օպտիկամանրաթելային լազերի բարձր հզորության ելքային տեխնոլոգիայի հետազոտությունը պետք է հաշվի առնի նաև լայնակի ռեժիմի կայունությունը և ֆոտոնային մգացման էֆեկտը: Հետազոտության միջոցով պարզ է դարձել, որ լայնակի ռեժիմի անկայունության ազդեցության գործոնը մանրաթելի տաքացումն է, և ֆոտոնային մգացման էֆեկտը հիմնականում վերաբերում է նրան, որ երբ մանրաթելային լազերը անընդհատ արտադրում է հարյուրավոր վատտ կամ մի քանի կիլովատտ հզորություն, ելքային հզորությունը կցուցաբերի արագ անկման միտում, և օպտիկամանրաթելային լազերի անընդհատ բարձր հզորության ելքի վրա կա որոշակի սահմանափակում:
Չնայած ֆոտոնի մթնեցման էֆեկտի կոնկրետ պատճառները ներկայումս հստակ սահմանված չեն, մարդկանց մեծ մասը կարծում է, որ թթվածնի կենտրոնի արատը և լիցքի փոխանցման կլանումը կարող են հանգեցնել ֆոտոնի մթնեցման էֆեկտի առաջացմանը: Այս երկու գործոնների հիման վրա առաջարկվում են ֆոտոնի մթնեցման էֆեկտը կանխելու հետևյալ եղանակները: Օրինակ՝ ալյումինը, ֆոսֆորը և այլն, լիցքի փոխանցման կլանումը կանխելու համար, որից հետո փորձարկվում և կիրառվում է օպտիմալացված ակտիվ մանրաթելը, որի հատուկ ստանդարտն է պահպանել 3 կՎտ հզորության ելքը մի քանի ժամ և պահպանել 1 կՎտ հզորության կայուն ելքը 100 ժամ:
Հրապարակման ժամանակը. Դեկտեմբեր-04-2023