Mageuzi ya kiufundi ya lasers za nyuzi zenye nguvu nyingi

Mageuzi ya kiufundi ya lasers za nyuzi zenye nguvu nyingi

Uboreshaji wafiber lasermuundo

1, nafasi mwanga pampu muundo

Laser za awali za nyuzi zilitumia pampu ya macho,lezapato, pato nguvu yake ni ya chini, ili kuboresha haraka pato nguvu ya lasers fiber katika kipindi cha muda mfupi kuna ugumu mkubwa.Mnamo 1999, nguvu ya pato la utafiti wa nyuzi za laser na uwanja wa maendeleo ulivunja Watts 10,000 kwa mara ya kwanza, muundo wa laser fiber ni hasa matumizi ya kusukumia macho ya pande mbili, kutengeneza resonator, na uchunguzi wa ufanisi wa mteremko wa nyuzi. leza ilifikia 58.3%.
Hata hivyo, ingawa matumizi ya mwanga wa pampu ya nyuzi na teknolojia ya kuunganisha laser ili kuendeleza lasers ya nyuzi inaweza kuboresha ufanisi wa pato la lasers za nyuzi, lakini wakati huo huo kuna utata, ambao haufai kwa lenzi ya macho kujenga njia ya macho, mara laser inahitaji kuhamishwa katika mchakato wa kujenga njia ya macho, basi njia ya macho pia inahitaji kurekebishwa tena, ambayo inazuia matumizi makubwa ya lasers za nyuzi za muundo wa pampu ya macho.

2, muundo wa oscillator moja kwa moja na muundo wa MOPA

Pamoja na maendeleo ya lasers za nyuzi, vipiga nguvu vya kufunika vimebadilisha hatua kwa hatua vipengele vya lenzi, kurahisisha hatua za maendeleo ya lasers za nyuzi na kuboresha kwa njia isiyo ya moja kwa moja ufanisi wa matengenezo ya lasers za nyuzi.Mwelekeo huu wa maendeleo unaashiria vitendo vya taratibu vya lasers za nyuzi.Muundo wa oscillator wa moja kwa moja na muundo wa MOPA ndio miundo miwili ya kawaida ya leza za nyuzi kwenye soko.Muundo wa oscillator wa moja kwa moja ni kwamba wavu huchagua urefu wa wimbi katika mchakato wa kuzunguka, na kisha kutoa urefu uliochaguliwa, wakati MOPA hutumia urefu wa mawimbi uliochaguliwa na wavu kama taa ya mbegu, na nuru ya mbegu inakuzwa chini ya hatua ya kwanza. -amplifier ya kiwango, kwa hivyo nguvu ya pato la laser ya nyuzi pia itaboreshwa kwa kiwango fulani.Kwa muda mrefu, leza za nyuzi zenye muundo wa MPOA zimetumika kama muundo unaopendelewa wa leza za nyuzi zenye nguvu nyingi.Walakini, tafiti zilizofuata zimegundua kuwa pato la nguvu kubwa katika muundo huu ni rahisi kusababisha kukosekana kwa utulivu wa usambazaji wa anga ndani ya laser ya nyuzi, na mwangaza wa laser wa pato utaathiriwa kwa kiwango fulani, ambayo pia ina athari ya moja kwa moja. juu ya athari ya pato la juu-nguvu.

Pamoja na maendeleo ya teknolojia ya kusukuma maji

Urefu wa mawimbi ya kusukuma ya laser ya nyuzinyuzi ya awali ya ytterbium kwa kawaida ni 915nm au 975nm, lakini urefu wa wimbi hizi mbili za kusukuma ni vilele vya kunyonya vya ioni za ytterbium, kwa hiyo huitwa kusukuma moja kwa moja, kusukumia moja kwa moja haijatumiwa sana kwa sababu ya upotevu wa quantum.Teknolojia ya kusukumia ndani ya bendi ni ugani wa teknolojia ya kusukuma moja kwa moja, ambapo urefu wa wimbi kati ya urefu wa wimbi la kusukuma na urefu wa mawimbi ya kupitisha ni sawa, na kiwango cha kupoteza kwa quantum ya kusukuma kwa bendi ni ndogo kuliko ile ya kusukuma moja kwa moja.

Laser ya fiber yenye nguvu ya juutatizo la maendeleo ya teknolojia

Ingawa nyuzinyuzi lasers zina thamani ya juu ya matumizi katika kijeshi, matibabu na viwanda vingine, China imekuza utumiaji mpana wa leza za nyuzi kupitia karibu miaka 30 ya utafiti na maendeleo ya teknolojia, lakini ukitaka kutengeneza leza za nyuzi zinaweza kutoa nguvu ya juu, bado zipo. vikwazo vingi katika teknolojia iliyopo.Kwa mfano, ikiwa nguvu ya pato ya laser ya nyuzi inaweza kufikia modi ya nyuzi-moja 36.6KW;Ushawishi wa nguvu ya kusukuma juu ya nguvu ya pato la fiber laser;Ushawishi wa athari ya lensi ya mafuta kwenye nguvu ya pato la laser ya nyuzi.

Kwa kuongeza, utafiti wa teknolojia ya juu ya pato la nguvu ya laser ya nyuzi inapaswa pia kuzingatia uthabiti wa modi ya kupita na athari ya giza ya fotoni.Kupitia uchunguzi, ni wazi kwamba kipengele cha ushawishi cha kukosekana kwa utulivu wa modi ya kupita ni inapokanzwa nyuzi, na athari ya giza ya fotoni hasa inahusu kwamba wakati laser ya nyuzi ikiendelea kutoa mamia ya wati au kilowati kadhaa za nguvu, nguvu ya pato itaonyesha kushuka kwa kasi kwa mwenendo, na kuna kiwango fulani cha kizuizi juu ya kuendelea kwa pato la juu la nguvu ya laser ya nyuzi.

Ingawa sababu mahususi za athari ya giza ya fotoni hazijafafanuliwa wazi kwa sasa, watu wengi wanaamini kuwa kituo cha kasoro ya oksijeni na ufyonzwaji wa uhamishaji chaji vinaweza kusababisha kutokea kwa athari ya giza ya fotoni.Juu ya mambo haya mawili, njia zifuatazo zinapendekezwa ili kuzuia athari ya giza ya photoni.Kama vile alumini, fosforasi, n.k., ili kuzuia ufyonzaji wa uhamishaji wa malipo, kisha nyuzinyuzi iliyoboreshwa inajaribiwa na kutumika, kiwango mahususi ni kudumisha pato la nishati ya 3KW kwa saa kadhaa na kudumisha pato la umeme 1KW kwa masaa 100.