ఫైబర్ పల్స్డ్ లేజర్‌లను పరిచయం చేయండి

పరిచయం చేయండిఫైబర్ పల్స్డ్ లేజర్లు

ఫైబర్ పల్స్డ్ లేజర్లులేజర్ పరికరాలుఇవి గెయిన్ మీడియంగా యట్టర్బియం, ఎర్బియం, థూలియం మొదలైన రేర్ ఎర్త్ అయాన్‌లతో డోప్ చేయబడిన ఫైబర్‌లను ఉపయోగిస్తాయి. వీటిలో ఒక గెయిన్ మీడియం, ఒక ఆప్టికల్ రెసొనెంట్ కావిటీ మరియు ఒక పంప్ సోర్స్ ఉంటాయి. దీని పల్స్ జనరేషన్ టెక్నాలజీలో ప్రధానంగా క్యూ-స్విచింగ్ టెక్నాలజీ (నానోసెకండ్ స్థాయి), యాక్టివ్ మోడ్-లాకింగ్ (పికోసెకండ్ స్థాయి), పాసివ్ మోడ్-లాకింగ్ (ఫెమ్టోసెకండ్ స్థాయి) మరియు మెయిన్ ఆసిలేషన్ పవర్ యాంప్లిఫికేషన్ (MOPA) టెక్నాలజీ ఉంటాయి.

నూతన శక్తి రంగంలో, పారిశ్రామిక అనువర్తనాలలో లోహాలను కత్తిరించడం, వెల్డింగ్, లేజర్ క్లీనింగ్ మరియు లిథియం బ్యాటరీ ట్యాబ్ కటింగ్ వంటివి ఉన్నాయి, వీటి మల్టీ-మోడ్ అవుట్‌పుట్ పవర్ పదివేల వాట్ల స్థాయికి చేరుకుంటుంది. లిడార్ రంగంలో, 1550nm పల్స్డ్ లేజర్‌లు, వాటి అధిక పల్స్ శక్తి మరియు కంటికి సురక్షితమైన లక్షణాలతో, రేంజింగ్ మరియు వాహన-ఆధారిత రాడార్ వ్యవస్థలలో ఉపయోగించబడతాయి.

ప్రధాన ఉత్పత్తి రకాలలో క్యూ-స్విచ్డ్ రకం, MOPA రకం మరియు అధిక-శక్తి ఫైబర్ ఉన్నాయి.పల్స్డ్ లేజర్లువర్గం:

1. క్యూ-స్విచ్డ్ ఫైబర్ లేజర్: క్యూ-స్విచ్చింగ్ యొక్క సూత్రం ఏమిటంటే, లేజర్ లోపల నష్టాన్ని సర్దుబాటు చేయగల పరికరాన్ని చేర్చడం. చాలా సమయ వ్యవధులలో, లేజర్‌కు అధిక నష్టం ఉంటుంది మరియు దాదాపు కాంతి ఉత్పత్తి ఉండదు. అత్యంత తక్కువ సమయంలో, పరికరం యొక్క నష్టాన్ని తగ్గించడం ద్వారా, లేజర్ చాలా తీవ్రమైన చిన్న పల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి వీలవుతుంది. క్యూ-స్విచ్డ్ ఫైబర్ లేజర్‌లను యాక్టివ్‌గా లేదా పాసివ్‌గా సాధించవచ్చు. యాక్టివ్ టెక్నాలజీలో సాధారణంగా లేజర్ నష్టాన్ని నియంత్రించడానికి కావిటీ లోపల ఒక ఇంటెన్సిటీ మాడ్యులేటర్‌ను చేర్చడం జరుగుతుంది. పాసివ్ పద్ధతులు క్యూ-మాడ్యులేషన్ యంత్రాంగాలను ఏర్పరచడానికి శాచురేటెడ్ అబ్సార్బర్‌లను లేదా స్టిమ్యులేటెడ్ రామన్ స్కాటరింగ్ మరియు స్టిమ్యులేటెడ్ బ్రిల్లౌయిన్ స్కాటరింగ్ వంటి ఇతర నాన్‌లీనియర్ ప్రభావాలను ఉపయోగిస్తాయి. క్యూ-స్విచ్చింగ్ పద్ధతుల ద్వారా సాధారణంగా ఉత్పత్తి అయ్యే పల్స్‌లు నానోసెకండ్ స్థాయిలో ఉంటాయి. ఇంకా చిన్న పల్స్‌లను ఉత్పత్తి చేయాలంటే, దానిని మోడ్-లాకింగ్ పద్ధతి ద్వారా సాధించవచ్చు.

2. మోడ్-లాక్డ్ ఫైబర్ లేజర్: ఇది యాక్టివ్ మోడ్-లాకింగ్ లేదా పాసివ్ మోడ్-లాకింగ్ పద్ధతుల ద్వారా అతిస్వల్ప పల్స్‌లను ఉత్పత్తి చేయగలదు. మాడ్యులేటర్ యొక్క ప్రతిస్పందన సమయం కారణంగా, యాక్టివ్ మోడ్-లాకింగ్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన పల్స్ వెడల్పు సాధారణంగా పికోసెకండ్ స్థాయిలో ఉంటుంది. పాసివ్ మోడ్-లాకింగ్, చాలా తక్కువ ప్రతిస్పందన సమయం కలిగిన పాసివ్ మోడ్-లాకింగ్ పరికరాలను ఉపయోగిస్తుంది మరియు ఫెమ్టోసెకండ్ స్థాయిలో పల్స్‌లను ఉత్పత్తి చేయగలదు.

మోల్డ్ లాకింగ్ సూత్రానికి సంబంధించిన సంక్షిప్త పరిచయం ఇక్కడ ఉంది.

లేజర్ రెసొనెంట్ కావిటీలో లెక్కలేనన్ని లాంగిట్యూడినల్ మోడ్‌లు ఉంటాయి. ఒక రింగ్-ఆకారపు కావిటీకి, లాంగిట్యూడినల్ మోడ్‌ల ఫ్రీక్వెన్సీ అంతరం ∆ν/CCL కి సమానం, ఇక్కడ C అనేది కాంతి వేగం మరియు CL అనేది కావిటీ లోపల సిగ్నల్ కాంతి ఒక రౌండ్ ట్రిప్ ప్రయాణించే ఆప్టికల్ మార్గం పొడవు. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, ఫైబర్ లేజర్‌ల గెయిన్ బ్యాండ్‌విడ్త్ సాపేక్షంగా పెద్దదిగా ఉంటుంది మరియు పెద్ద సంఖ్యలో లాంగిట్యూడినల్ మోడ్‌లు ఏకకాలంలో పనిచేస్తాయి. లేజర్ కలిగి ఉండగల మొత్తం మోడ్‌ల సంఖ్య లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ అంతరం ∆ν మరియు గెయిన్ మీడియం యొక్క గెయిన్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. లాంగిట్యూడినల్ మోడ్ అంతరం ఎంత తక్కువగా ఉంటే, మీడియం యొక్క గెయిన్ బ్యాండ్‌విడ్త్ అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు మరిన్ని లాంగిట్యూడినల్ మోడ్‌లకు మద్దతు ఇవ్వవచ్చు. దీనికి విరుద్ధంగా, ∆ν తక్కువగా ఉంటుంది.

3. క్వాసీ-కంటిన్యూయస్ లేజర్ (QCW లేజర్): ఇది కంటిన్యూయస్ వేవ్ లేజర్‌లు (CW) మరియు పల్స్డ్ లేజర్‌ల మధ్య ఉండే ఒక ప్రత్యేక పనితీరు విధానం. ఇది సాపేక్షంగా తక్కువ సగటు శక్తిని నిర్వహిస్తూనే, ఆవర్తన దీర్ఘ పల్స్‌ల (డ్యూటీ సైకిల్ సాధారణంగా ≤1%) ద్వారా అధిక తక్షణ శక్తి ఉత్పాదనను సాధిస్తుంది. ఇది కంటిన్యూయస్ లేజర్‌ల స్థిరత్వాన్ని, పల్స్డ్ లేజర్‌ల గరిష్ట శక్తి ప్రయోజనంతో మిళితం చేస్తుంది.

సాంకేతిక సూత్రం: QCW లేజర్‌లు నిరంతరంగా మాడ్యులేషన్ మాడ్యూళ్లను లోడ్ చేస్తాయిలేజర్నిరంతర లేజర్‌లను అధిక డ్యూటీ సైకిల్ పల్స్ సీక్వెన్స్‌లుగా కత్తిరించడానికి, నిరంతర మరియు పల్స్ మోడ్‌ల మధ్య సౌకర్యవంతమైన మార్పిడిని సాధించడానికి ఈ సర్క్యూట్ ఉపయోగపడుతుంది. దీని ప్రధాన లక్షణం "స్వల్పకాలిక బరస్ట్, దీర్ఘకాలిక శీతలీకరణ" యంత్రాంగం. పల్స్ గ్యాప్‌లో జరిగే శీతలీకరణ, వేడి పేరుకుపోవడాన్ని తగ్గించి, పదార్థం యొక్క ఉష్ణ విరూపణ ప్రమాదాన్ని తగ్గిస్తుంది.

ప్రయోజనాలు మరియు లక్షణాలు: డ్యూయల్-మోడ్ ఇంటిగ్రేషన్: ఇది పల్స్ మోడ్ యొక్క గరిష్ట శక్తిని (కంటిన్యూయస్ మోడ్ యొక్క సగటు శక్తికి 10 రెట్ల వరకు) కంటిన్యూయస్ మోడ్ యొక్క అధిక సామర్థ్యం మరియు స్థిరత్వంతో మిళితం చేస్తుంది.

తక్కువ శక్తి వినియోగం: అధిక ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ మార్పిడి సామర్థ్యం మరియు తక్కువ దీర్ఘకాలిక వినియోగ వ్యయం.

బీమ్ నాణ్యత: ఫైబర్ లేజర్‌ల యొక్క అధిక బీమ్ నాణ్యత ఖచ్చితమైన మైక్రో-మెషీనింగ్‌కు మద్దతు ఇస్తుంది.