Ytterbium ፋይበር ሌዘር፡ መሳሪያ፣ የክወና መርህ፣ ሃይል፣ ምርት፣ መተግበሪያ

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 10:17

Fiber lasers የታመቀ እና ወጣ ገባ፣ በትክክል ይጠቁማሉ እና በቀላሉ የሙቀት ኃይልን ያጠፋሉ። እነሱ በተለያዩ ቅርጾች ይመጣሉ እና ከሌሎች የኦፕቲካል ኳንተም ጀነሬተሮች ጋር ብዙ የሚያመሳስላቸው ቢሆንም የራሳቸው ልዩ ጥቅሞች አሏቸው።

ፋይበር ሌዘር፡እንዴት እንደሚሰሩ

የዚህ አይነት መሳሪያዎች ከዘንግ፣ ፕላስቲን ወይም ዲስክ ይልቅ ፋይበር ከተሰራ የሚሰራ የመደበኛ ድፍን-ግዛት የተቀናጀ የጨረራ ምንጭ ልዩነት ናቸው። ብርሃኑ የሚመነጨው በቃጫው መሃል ላይ ባለው ዶፓንት ነው። መሠረታዊው መዋቅር ከቀላል እስከ ውስብስብ ሊሆን ይችላል. የአይተርቢየም ፋይበር ሌዘር ዲዛይን ፋይበሩ ትልቅ ስፋት ያለው እና የድምጽ መጠን ያለው ሬሾ ስላለው ሙቀት በአንፃራዊነት በቀላሉ ሊጠፋ ይችላል።

ፋይበር ሌዘር በኦፕቲካል ፓምፑ ነው የሚሰራው፣ ብዙ ጊዜ በዲዮድ ኳንተም ጀነሬተሮች ነው፣ ነገር ግን በአንዳንድ አጋጣሚዎች በተመሳሳይ ምንጮች። በእነዚህ ስርዓቶች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት ኦፕቲክስ በተለምዶ ፋይበር ክፍሎች ናቸው, አብዛኛዎቹ ወይም ሁሉም እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው. በአንዳንድ ሁኔታዎችቮልሜትሪክ ኦፕቲክስ ጥቅም ላይ ይውላል፣ እና አንዳንድ ጊዜ የውስጥ ፋይበር ኦፕቲክ ሲስተም ከውጭ ቮልሜትሪክ ኦፕቲክስ ጋር ይጣመራል።

የዲዮድ ፓምፖች ምንጭ ዳይኦድ፣ማትሪክስ ወይም ብዙ ቁጥር ያለው የግለሰብ ዳዮዶች ሊሆን ይችላል፣እያንዳንዳቸው በፋይበር ኦፕቲክ ብርሃን መመሪያ በኩል ከማገናኛ ጋር የተገናኙ ናቸው። የዶፔድ ፋይበር በእያንዳንዱ ጫፍ ላይ የአቅልጠው የሚያስተጋባ መስታወት አለው - በተግባር ብራግ ግሬቲንግስ በቃጫው ውስጥ ይሠራል። የውጤቱ ጨረር ከፋይበር ውጭ ወደ ሌላ ነገር ካልገባ በስተቀር ጫፎቹ ላይ ምንም የጅምላ ኦፕቲክስ የለም። የመብራት መመሪያው ሊጣመም ይችላል, ከተፈለገ የሌዘር ክፍተት ብዙ ሜትሮች ሊረዝም ይችላል.

ሁለት ኮር መዋቅር

በፋይበር ሌዘር ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው የፋይበር መዋቅር ጠቃሚ ነው። በጣም የተለመደው ጂኦሜትሪ ባለ ሁለት ኮር መዋቅር ነው. ያልተሸፈነው የውጨኛው ኮር (አንዳንድ ጊዜ የውስጥ ሽፋን ተብሎ የሚጠራው) የፓምፕ መብራቱን ይሰበስባል እና በቃጫው ላይ ይመራዋል. በቃጫው ውስጥ የሚፈጠረው የተቀሰቀሰው ልቀት ወደ ውስጠኛው ክፍል ያልፋል፣ እሱም ብዙውን ጊዜ ነጠላ ሁነታ ነው። የውስጠኛው እምብርት በፓምፕ ብርሃን ጨረሩ የሚቀሰቀሰው ytterbium dopant ይዟል። ባለ ስድስት ጎን ፣ ዲ-ቅርፅ እና አራት ማዕዘን ቅርፅ ያላቸው ብዙ የውጭው ኮር ክብ ያልሆኑ ቅርጾች አሉ ይህም የብርሃን ጨረር ከማዕከላዊው ኮር የሚጎድልበትን እድል ይቀንሳል።

የፋይበር ሌዘር በጫፍ ወይም በጎን ሊጨመር ይችላል። በመጀመሪያው ሁኔታ, ከአንድ ወይም ከዚያ በላይ ምንጮች ብርሃን በቃጫው መጨረሻ ላይ ይገባል. በጎን ፓምፑ ውስጥ, ብርሃን ወደ ከፋፋይ ውስጥ ይመገባል, ይህም ወደ ውጫዊው እምብርት ያቀርባል. ነው።መብራቱ ወደ ዘንግ ቀጥ ብሎ የሚገባበት ከሮድ ሌዘር ይለያል።

ይህ መፍትሔ ብዙ የንድፍ ልማት ይፈልጋል። የፓምፕ መብራትን ወደ መሃሉ ለማንዳት ከፍተኛ ትኩረት ተሰጥቷል የህዝብ ተገላቢጦሽ በውስጠኛው ኮር ውስጥ እንዲነቃቃ ያደርጋል። የሌዘር ኮር እንደ ፋይበር ዶፒንግ እንዲሁም እንደ ርዝመቱ የተለያየ የማጉላት ደረጃ ሊኖረው ይችላል። እነዚህ ነገሮች የሚፈለጉትን መለኪያዎች ለማግኘት በንድፍ መሐንዲሱ ተስተካክለዋል።

የኃይል ገደቦች ሊከሰቱ ይችላሉ፣በተለይ በነጠላ ሞድ ፋይበር ውስጥ ሲሰሩ። እንዲህ ዓይነቱ እምብርት በጣም ትንሽ የሆነ የመስቀለኛ ክፍል አለው, በዚህም ምክንያት በጣም ከፍተኛ ብርሃን ያለው ብርሃን በእሱ ውስጥ ያልፋል. በተመሳሳይ ጊዜ, ቀጥተኛ ያልሆነ የ Brillouin መበታተን ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ የሚሄድ ሲሆን ይህም የውጤት ኃይልን ወደ ብዙ ሺህ ዋት ይገድባል. የውጤት ምልክቱ በቂ ከፍ ያለ ከሆነ የቃጫው ጫፍ ሊጎዳ ይችላል።

የፋይበር ሌዘር ባህሪዎች

ፋይበርን እንደ ሚሰራበት ሚዲያ መጠቀም ከዲዮድ ፓምፖች ጋር በደንብ የሚሰራ ረጅም የመስተጋብር ርዝመት ይሰጣል። ይህ ጂኦሜትሪ ከፍተኛ የፎቶን ልወጣ ቅልጥፍናን ያመጣል እንዲሁም ወጣ ገባ እና የታመቀ ዲዛይን ለማስተካከልም ሆነ ለማጣጣም ምንም ልዩ ኦፕቲክስ የለውም።

መሳሪያው በደንብ እንዲላመድ የሚፈቅድለት ፋይበር ሌዘር ወፍራም ብረትን ለመበየድ እና ለሴት ሰከንድ ጥራዞች ማምረት ይችላል።የፋይበር ኦፕቲክ ማጉያዎች ነጠላ ማለፊያ ማጉላትን ይሰጣሉ እና በቴሌኮሙኒኬሽን ውስጥ ያገለግላሉ ምክንያቱም ብዙ የሞገድ ርዝመቶችን በአንድ ጊዜ ማጉላት ይችላሉ። ተመሳሳዩ ትርፍ በሃይል ማጉያዎች ውስጥ ከዋና oscillator ጋር ጥቅም ላይ ይውላል. በአንዳንድ አጋጣሚዎች ማጉያው ከCW ሌዘር ጋር መስራት ይችላል።

ሌላው ምሳሌ በፋይበር አምፕሊፋይድ ድንገተኛ ልቀት ምንጮች ውስጥ የተቀሰቀሰ ልቀት የሚታፈንበት ነው። ሌላው ምሳሌ የራማን ፋይበር ሌዘር ከተጣመረ የስርጭት ማጉላት ጋር ሲሆን ይህም የሞገድ ርዝመቱን በእጅጉ ይቀይራል. ከመደበኛ የኳርትዝ ፋይበር ይልቅ የፍሎራይድ መስታወት ፋይበር ለራማን ትውልድ እና ማጉላት በሚውልበት በሳይንሳዊ ምርምር አተገባበር አግኝቷል።

ነገር ግን፣ እንደ ደንቡ፣ ቃጫዎቹ የሚሠሩት ከኳርትዝ ብርጭቆ ሲሆን በውስጡም ብርቅዬ የምድር ዶፓንት ነው። ዋናዎቹ ተጨማሪዎች ytterbium እና erbium ናቸው. ይትርቢየም ከ1030 እስከ 1080 nm የሞገድ ርዝመቶች ያሉት ሲሆን በሰፊ ክልል ውስጥ ሊሰራጭ ይችላል። የ 940 nm diode ፓምፑን መጠቀም የፎቶን ጉድለትን በእጅጉ ይቀንሳል. ይትተርቢየም ኒዮዲሚየም በከፍተኛ እፍጋቶች ውስጥ ካለው ራስን በራስ የማጥፋት ውጤቶች የሉትም፣ ስለዚህ ኒዮዲሚየም በጅምላ ሌዘር እና ytterbium በፋይበር ሌዘር ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል (ሁለቱም በግምት ተመሳሳይ የሞገድ ርዝመት ይሰጣሉ)።

Erbium በ1530-1620 nm ክልል ውስጥ ይለቃል፣ይህም ለአይን ደህንነቱ የተጠበቀ ነው። በ 780 nm ብርሃን ለማመንጨት ድግግሞሽ በእጥፍ ሊጨምር ይችላል, ይህም ለሌሎች የፋይበር ሌዘር ዓይነቶች አይገኝም. በመጨረሻም ytterbium ኤለመንቱን በሚስብ መልኩ ወደ erbium ሊጨመር ይችላልጨረሩን በማፍሰስ ይህንን ኃይል ወደ erbium ያስተላልፉ። ቱሊየም ሌላ ቅርብ-ኢንፍራሬድ ዶፓንት ነው፣ ይህም ለዓይን ደህንነቱ የተጠበቀ ቁሳቁስ ነው።

ከፍተኛ ብቃት

ፋይበር ሌዘር ኳሲ-ሶስት-ደረጃ ስርዓት ነው። የፓምፕ ፎቶን ከመሬት ሁኔታ ወደ ከፍተኛ ደረጃ የሚደረገውን ሽግግር ያስደስተዋል. የሌዘር ሽግግር ከላይኛው ደረጃ ዝቅተኛው ክፍል ወደ አንዱ የተከፈለ መሬት ግዛቶች ሽግግር ነው. ይህ በጣም ቀልጣፋ ነው፡ ለምሳሌ፡ 940 nm ፓምፕ ያለው አይተርቢየም 1030 nm የሞገድ ርዝመት ያለው ፎቶን እና የኳንተም ጉድለት (የኢነርጂ ብክነት) ወደ 9% ገደማ ብቻ ያወጣል።

በአንጻሩ በ808nm የሚፈሰው ኒዮዲሚየም 24% የሚሆነውን ጉልበት ያጣል። ስለዚህ, ytterbium በተፈጥሮው ከፍተኛ ቅልጥፍና አለው, ምንም እንኳን ሁሉም በፎቶኖች መጥፋት ምክንያት ሁሉም ሊደረስባቸው አይችሉም. Yb በበርካታ ፍሪኩዌንሲ ባንዶች ውስጥ ሊፈስ ይችላል, ኤርቢየም በ 1480 ወይም 980 nm ሊፈስ ይችላል. ከፍተኛ ድግግሞሽ በፎቶን ጉድለት ረገድ ያን ያህል ቀልጣፋ አይደለም ነገር ግን በዚህ ሁኔታ ውስጥ እንኳን ጠቃሚ ነው ምክንያቱም የተሻሉ ምንጮች በ980nm ይገኛሉ።

በአጠቃላይ የፋይበር ሌዘር ቅልጥፍና የሁለት ደረጃ ሂደት ውጤት ነው። በመጀመሪያ, ይህ የፓምፕ ዳዮድ ቅልጥፍና ነው. ሴሚኮንዳክተር የተቀናጁ የጨረር ምንጮች በጣም ቀልጣፋ ናቸው፣ 50% ቅልጥፍና ያለው የኤሌክትሪክ ምልክት ወደ ኦፕቲካል አንድ በመቀየር ነው። የላብራቶሪ ጥናቶች ውጤቶች 70% ወይም ከዚያ በላይ ዋጋን ማግኘት እንደሚቻል ያመለክታሉ. የውጤት ጨረር መስመር ትክክለኛ ግጥሚያ ጋርየፋይበር ሌዘር መምጠጥ እና ከፍተኛ የፓምፕ ውጤታማነት።

ሁለተኛው የኦፕቲካል-ኦፕቲካል ልወጣ ቅልጥፍና ነው። በትንሽ የፎቶን ጉድለት ከ60-70% ባለው የኦፕቲካል ቅየራ ቅልጥፍና ከፍተኛ የመነቃቃት እና የማውጣት ብቃትን ማግኘት ይቻላል። የውጤቱ ውጤታማነት ከ25-35% ክልል ውስጥ ነው።

የተለያዩ ውቅሮች

የፋይበር-ኦፕቲክ ኳንተም ተከታታይ የጨረር ማመንጫዎች ነጠላ ወይም ባለብዙ ሞድ (ለተሻጋሪ ሁነታዎች) ሊሆኑ ይችላሉ። ነጠላ-ሞድ ሌዘር በከባቢ አየር ውስጥ ለሚሰሩ ወይም ለሚበሩ ቁሳቁሶች ከፍተኛ ጥራት ያለው ጨረር ያመርታል, ባለብዙ ሞድ የኢንዱስትሪ ፋይበር ሌዘር ደግሞ ከፍተኛ ኃይልን ሊያመነጭ ይችላል. ይህ ለመቁረጥ እና ለመገጣጠም እና በተለይም ሰፊ ቦታ ለበራበት የሙቀት ሕክምና ያገለግላል።

የረዥም-pulse ፋይበር ሌዘር በመሠረቱ ኳሲ ቀጣይነት ያለው መሳሪያ ሲሆን በተለምዶ ሚሊሰከንድ አይነት ጥራዞችን ይፈጥራል። በተለምዶ የእሱ የግዴታ ዑደት 10% ነው. ይህ ለተከታታይ ሁነታ (በተለምዶ አሥር እጥፍ የበለጠ) ለምሳሌ ለ pulse ቁፋሮ ጥቅም ላይ የሚውለው ከፍተኛ ከፍተኛ ኃይልን ያመጣል. እንደ ቆይታው ድግግሞሹ 500 Hz ሊደርስ ይችላል።

Q-በፋይበር ሌዘር ውስጥ መቀያየር ልክ በጅምላ ሌዘር ላይ ይሰራል። የተለመደው የልብ ምት ቆይታ ከ nanoseconds እስከ ማይክሮ ሰከንድ ባለው ክልል ውስጥ ነው። ፋይበሩ በረዘመ ቁጥር ውጤቱን ለመቀየር ኪው ይረዝማል፣ ይህም ረዘም ያለ የልብ ምት ያስከትላል።

ፋይበር ንብረቶች በQ-መቀየር ላይ አንዳንድ ገደቦችን ይጥላሉ። የፋይበር ሌዘር መስመራዊ አለመሆኑ በዋናው አነስተኛ መስቀለኛ መንገድ ምክንያት የበለጠ ጉልህ ነው ፣ ስለሆነም ከፍተኛው ኃይል በተወሰነ ደረጃ የተገደበ መሆን አለበት። ወይ volumetric Q ስዊቾችን መጠቀም ይቻላል፣ እሱም የተሻለ አፈጻጸምን ይሰጣል፣ ወይም ፋይበር ሞዱላተሮች፣ ከገባሪው ክፍል ጫፍ ጋር የተገናኙት።

Q-የተቀያየሩ ጥራዞች በቃጫው ውስጥ ወይም በ cavity resonator ውስጥ ሊጨመሩ ይችላሉ። የኋለኛው ምሳሌ በብሔራዊ የኑክሌር ሙከራ ማስመሰል ፋሲሊቲ (NIF, Livermore, CA) ላይ ሊገኝ ይችላል, የትተርቢየም ፋይበር ሌዘር ለ 192 ጨረሮች ዋና ማወዛወዝ ነው. በትልልቅ ዶፔድ የመስታወት ሰሌዳዎች ውስጥ ያሉ ትንንሽ ምቶች ወደ ሜጋጁል ተጨምረዋል።

በተቆለፈ ፋይበር ሌዘር ውስጥ፣ የድግግሞሽ ድግግሞሹ እንደሌሎች የመቆለፍ ዘዴዎች በትርፍ ቁሳቁሱ ርዝመት ላይ የተመሰረተ ነው፣ እና የ pulse ቆይታ የሚወሰነው በጥቅም ባንድዊድዝ ነው። በጣም አጭሮቹ በ50fs ክልል ውስጥ ሲሆኑ በጣም የተለመዱት ደግሞ በ100fs ክልል ውስጥ ናቸው።

በኤርቢየም እና በይተርቢየም ፋይበር መካከል ጠቃሚ ልዩነት አለ፣በዚህም ምክንያት በተለያዩ የስርጭት ሁነታዎች ይሰራሉ። Erbium-doped ፋይበር በ 1550 nm ያልተለመደ ስርጭት ክልል ውስጥ ይለቃሉ. ይህ ሶሊቶን ለማምረት ያስችላል. Ytterbium ፋይበር በአዎንታዊ ወይም መደበኛ ስርጭት ክልል ውስጥ ናቸው; በውጤቱም, ግልጽ የሆነ የመስመራዊ ሞጁል ድግግሞሽ መጠን ያላቸው ጥራጥሬዎችን ያመነጫሉ. በዚህ ምክንያት የልብ ምት ርዝመቱን ለመጭመቅ ብራግ ግሬቲንግ ሊያስፈልግ ይችላል።

የፋይበር ሌዘር pulsesን በተለይም ለአልትራፋስት ፒክሴኮንድ ጥናቶች ለመቀየር ብዙ መንገዶች አሉ። የፎቶኒክ ክሪስታል ክሮች እንደ ሱፐርኮንቲኒዩም ማመንጨት ያሉ ጠንካራ ቀጥተኛ ያልሆኑ ተፅእኖዎችን ለመፍጠር በጣም በትንንሽ ኮርሞች ሊሠሩ ይችላሉ። በአንፃሩ የፎቶኒክ ክሪስታሎች በከፍተኛ ሀይሎች ላይ ቀጥተኛ ያልሆኑ ተፅእኖዎችን ለማስቀረት በጣም ትልቅ ባለ ነጠላ ሞድ ኮሮች ሊሰሩ ይችላሉ።

ተለዋዋጭ ትልቅ ኮር የፎቶኒክ ክሪስታል ፋይበር ለከፍተኛ ሃይል አፕሊኬሽኖች የተነደፉ ናቸው። አንዱ ዘዴ ሆን ብሎ እንዲህ ዓይነቱን ፋይበር ማጠፍ የማይፈለጉትን የከፍተኛ ቅደም ተከተል ሁነታዎች ለማስወገድ እና ዋናውን ተሻጋሪ ሁነታን ብቻ በመያዝ ነው። መስመራዊ ያልሆነው harmonics ይፈጥራል; ድግግሞሾችን በመቀነስ እና በመጨመር አጭር እና ረዥም ሞገዶች ሊፈጠሩ ይችላሉ. የመስመር ላይ ያልሆኑ ተፅዕኖዎች የልብ ምትን ሊጨቁኑ ይችላሉ፣ይህም የድግግሞሽ ማበጠሪያዎችን ያስከትላል።

እንደ ሱፐር ቀጣይነት ምንጭ፣ በጣም አጭር ጥራዞች የራስ-ደረጃ ሞጁሉን በመጠቀም ሰፊ ቀጣይነት ያለው ስፔክትረም ይፈጥራሉ። ለምሳሌ፣ ከመጀመሪያዎቹ 6 ps pulses at 1050 nm ውስጥ አይተርቢየም ፋይበር ሌዘር ከሚፈጥረው፣ ከአልትራቫዮሌት እስከ 1600 nm ባለው ክልል ውስጥ ስፔክትረም ተገኝቷል። ሌላ እጅግ የላቀ የአይአር ምንጭ በ1550 nm ላይ በኤርቢየም ምንጭ ተሞልቷል።

ከፍተኛ ኃይል

ኢንዱስትሪው በአሁኑ ጊዜ ትልቁ የፋይበር ሌዘር ተጠቃሚ ነው። ኃይል በአሁኑ ጊዜ ከፍተኛ ፍላጎት አለው.በአውቶሞቲቭ ኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው አንድ ኪሎዋት ገደማ። የአውቶሞቲቭ ኢንዱስትሪው የመቆየት መስፈርቶችን ለማሟላት እና ለተሻለ የነዳጅ ኢኮኖሚ በአንፃራዊነት ቀላል ለመሆን ወደ ከፍተኛ-ጥንካሬ የብረት ተሽከርካሪዎች እየተንቀሳቀሰ ነው። ለተራ የማሽን መሳሪያዎች ለምሳሌ በዚህ አይነት ብረት ላይ ጉድጓዶችን መምታት በጣም ከባድ ነው ነገርግን የተጣጣሙ የጨረር ምንጮች ቀላል ያደርጉታል።

ብረቶችን በፋይበር ሌዘር መቁረጥ ከሌሎች የኳንተም ጀነሬተሮች ጋር ሲወዳደር በርካታ ጥቅሞች አሉት። ለምሳሌ, ከኢንፍራሬድ የሞገድ ርዝማኔዎች አጠገብ በብረታ ብረት በደንብ ይያዛሉ. ጨረሩ በቃጫው ላይ ሊደርስ ይችላል፣ ይህም ሮቦቱ በሚቆርጥበት እና በሚቆፈርበት ጊዜ ትኩረትን በቀላሉ እንዲያንቀሳቅስ ያስችለዋል።

ፋይበር ከፍተኛውን የኃይል መስፈርቶች ያሟላል። እ.ኤ.አ. በ 2014 የተሞከረው የዩኤስ የባህር ኃይል መሳሪያ ባለ 6-ፋይበር 5.5-kW ሌዘር ወደ አንድ ጨረር ተጣምሮ እና በተፈጠረው የኦፕቲካል ሲስተም ውስጥ ይወጣል ። የ 33 ኪሎ ዋት አሃድ ሰው አልባ የአየር ተሽከርካሪን ለማጥፋት ጥቅም ላይ ውሏል. ምንም እንኳን ጨረሩ ነጠላ ሞድ ባይሆንም ስርዓቱ አስደሳች ነው ምክንያቱም በገዛ እጆችዎ የፋይበር ሌዘርን ከመደበኛ እና በቀላሉ ከሚገኙ አካላት እንዲፈጥሩ ስለሚያደርግ ነው።

ከአይፒጂ ፎቶኒክስ ከፍተኛው የሃይል ነጠላ ሁነታ ወጥ የሆነ የብርሃን ምንጭ 10 ኪሎዋት ነው። ጌታው oscillator አንድ ኪሎዋት ኦፕቲካል ሃይል ያመነጫል፣ ይህም ከሌላው የፋይበር ሌዘር ብርሃን ጋር በ1018 nm ወደሚፈነዳው ማጉያ ደረጃ ይመገባል። አጠቃላይ ስርዓቱ የሁለት ማቀዝቀዣዎች መጠን ነው።

የፋይበር ሌዘር አጠቃቀምም ወደ ከፍተኛ ሃይል መቁረጥ እና ብየዳ ተሰራጭቷል። ለምሳሌ, ተተኩየቆርቆሮ ብረት መቋቋም ፣ የቁሳቁስ መበላሸትን ችግር መፍታት። ኃይልን እና ሌሎች መለኪያዎችን መቆጣጠር ኩርባዎችን በተለይም ማዕዘኖችን በትክክል ለመቁረጥ ያስችላል።

በጣም ኃይለኛው ባለብዙ ሞድ ፋይበር ሌዘር - ከተመሳሳይ አምራች የመጣ የብረት መቁረጫ ማሽን - 100 ኪ.ወ. ስርዓቱ የተመሰረተው በማይጣጣም ጨረር ጥምረት ላይ ነው, ስለዚህም እጅግ በጣም ከፍተኛ ጥራት ያለው ጨረር አይደለም. ይህ ዘላቂነት ፋይበር ሌዘርን ለኢንዱስትሪ ማራኪ ያደርገዋል።

የኮንክሪት ቁፋሮ

4KW ባለብዙ ሞድ ፋይበር ሌዘር ለኮንክሪት መቁረጥ እና ለመቆፈር ሊያገለግል ይችላል። ይህ ለምን አስፈለገ? መሐንዲሶች የመሬት መንቀጥቀጥን ለመቋቋም በሚሞክሩበት ጊዜ ባሉ ሕንፃዎች ውስጥ, አንድ ሰው በሲሚንቶ ላይ ከፍተኛ ጥንቃቄ ማድረግ አለበት. የብረት ማጠናከሪያ በውስጡ ከተጫነ ለምሳሌ የተለመደው መዶሻ ቁፋሮ ኮንክሪት ሊሰነጠቅ እና ሊዳከም ይችላል, ነገር ግን ፋይበር ሌዘር ሳይፈጭ ይቆርጠዋል.

የኳንተም ጀነሬተሮች በQ-Switched fiber ለምሳሌ ለማርክ ወይም ሴሚኮንዳክተር ኤሌክትሮኒክስ ለማምረት ያገለግላሉ። በሬንጅ ፈላጊዎች ውስጥም ጥቅም ላይ ይውላሉ፡ በእጅ መጠን ያላቸው ሞጁሎች ለዓይን የማያስተማምን ፋይበር ሌዘር 4 ኪሎ ዋት ኃይል፣ 50 kHz ድግግሞሽ እና የልብ ምት ወርድ 5-15 ns።

የገጽታ ህክምና

በአነስተኛ ፋይበር ሌዘር ለጥቃቅን እና ናኖማቺኒንግ ብዙ ፍላጎት አለ። የላይኛውን ንጣፍ በሚያስወግዱበት ጊዜ, የ pulse ቆይታ ከ 35 ps ያነሰ ከሆነ, የእቃው መበታተን የለም. ይህ የመንፈስ ጭንቀት መፈጠርን ይከላከላል እናሌሎች የማይፈለጉ ቅርሶች. Femtosecond pulses ለሞገድ ርዝማኔ የማይነኩ እና በዙሪያው ያለውን ቦታ የማይሞቁ ቀጥተኛ ያልሆኑ ተፅእኖዎችን ያመነጫሉ, ይህም በአካባቢው አከባቢዎች ላይ ከፍተኛ ጉዳት እንዳይደርስ ወይም እንዲዳከም ያስችላል. በተጨማሪም ጉድጓዶች በከፍተኛ ጥልቀት-ወደ-ስፋት ሬሾዎች ሊቆረጡ ይችላሉ, ለምሳሌ በፍጥነት (በሚሊሰከንዶች ውስጥ) በ 1 ሚሜ አይዝጌ ብረት ውስጥ ትናንሽ ቀዳዳዎችን በመፍጠር 800 fs ጥራጥሬዎችን በ 1 MHz. በመጠቀም.

እንዲሁም ለሰው ዓይን ላሉ ገላጭ ቁሶች ላይ ላዩን ለማከም ሊያገለግል ይችላል። በአይን ማይክሮሶርጅ ውስጥ ያለውን ፍላፕ ለመቁረጥ, femtosecond pulses በከፍተኛ-አፔር አላማ ከዓይን ወለል በታች ባለው ነጥብ ላይ በጥብቅ ያተኮረ ነው, በላዩ ላይ ምንም ጉዳት ሳያስከትል, ነገር ግን ቁጥጥር ባለው ጥልቀት ውስጥ የዓይን እቃዎችን ያጠፋሉ. ለዕይታ በጣም አስፈላጊ የሆነው የኮርኒያ ለስላሳ ገጽታ ሳይበላሽ ይቆያል. ሽፋኑ፣ ከታች ተነጥሎ፣ ከዚያም ላዩን ኤክሳይመር ሌዘር ሌንስ ምስረታ መጎተት ይችላል። ሌሎች የሕክምና አፕሊኬሽኖች በቆዳ ህክምና ውስጥ ጥልቀት የሌለው ቀዶ ጥገና እና በአንዳንድ የእይታ ቅንጅት ቲሞግራፊ መጠቀምን ያካትታሉ።

Femtosecond lasers

Femtosecond ኳንተም ጄኔሬተሮች በሳይንስ ለኤክስቲሽን ስፔክትሮስኮፒ በሌዘር ብልሽት ፣በጊዜ-የተፈታ የፍሎረሰንስ ስፔክትሮስኮፒ እንዲሁም አጠቃላይ የቁሳቁስ ምርምር ለማድረግ ያገለግላሉ። በተጨማሪም, የ femtosecond ድግግሞሽ ለማምረት ያስፈልጋሉበሜትሮሎጂ እና በአጠቃላይ ምርምር ውስጥ የሚያስፈልጉ ማበጠሪያዎች. በአጭር ጊዜ ውስጥ ካሉት እውነተኛ አፕሊኬሽኖች አንዱ ለቀጣዩ ትውልድ ጂፒኤስ ሳተላይቶች የአቶሚክ ሰዓቶች ይሆናል፣ ይህም የአቀማመጥ ትክክለኛነትን ያሻሽላል።

ነጠላ ፍሪኩዌንሲ ፋይበር ሌዘር የሚመረተው ከ1 kHz ባነሰ ስፔክራል የመስመር ስፋት ነው። ከ 10mW እስከ 1W የሚደርስ የውጤት ኃይል ያለው በሚያስደንቅ ሁኔታ አነስተኛ መሣሪያ ነው። በመገናኛ መስክ፣ በሜትሮሎጂ (ለምሳሌ በፋይበር ጋይሮስኮፖች) እና በስፔክትሮስኮፒ መስክ አተገባበርን ያገኛል።

ቀጣይ ምን አለ?

እንደሌሎች R&D አፕሊኬሽኖች፣ ሌሎችም ብዙ እየተዳሰሱ ነው። ለምሳሌ, ፋይበር ሌዘር ጨረሮችን በማጣመር አንድ ከፍተኛ ጥራት ያለው ጨረር ወጥነት ያለው ወይም ስፔክትራል ጥምርን ለማግኘት የሚያካትት ወታደራዊ ልማት በሌሎች ቦታዎች ላይ ሊተገበር ይችላል. በዚህ ምክንያት፣ በነጠላ ሞድ ጨረር ላይ ተጨማሪ ሃይል ተገኝቷል።

የፋይበር ሌዘር ምርት በተለይም ለአውቶሞቲቭ ኢንዱስትሪ ፍላጎቶች በፍጥነት እያደገ ነው። ፋይበር ያልሆኑ መሳሪያዎች እንዲሁ በቃጫ መሳሪያዎች እየተተኩ ናቸው። ከአጠቃላይ የዋጋ እና የአፈጻጸም ማሻሻያዎች በተጨማሪ፣ femtosecond quantum generators እና supercontinuum ምንጮች ከጊዜ ወደ ጊዜ ተግባራዊ እየሆኑ መጥተዋል። ፋይበር ሌዘር በጣም ጥሩ እየሆነ መጥቷል እና ለሌሎች የሌዘር አይነቶች መሻሻል ምንጭ እየሆነ ነው።