ერთმოდიანი ბოჭკოვანი ლაზერის ძირითადი სტრუქტურა

ძირითადი სტრუქტურაერთრეჟიმიანი ბოჭკოვანი ლაზერი

ერთრეჟიმიანი რეჟიმის შესანიშნავი შესრულებაბოჭკოვანი ლაზერიეს მათი ზუსტი შიდა სტრუქტურის დიზაინიდან გამომდინარეობს. ყველა კომპონენტის ეფექტური თანამშრომლობა სტაბილური და მაღალი ხარისხის ლაზერული გამომავალი სიგნალის მიღწევის საფუძველია.

მაგალითად, დოპირებული ბოჭკოს დასატენად გამოიყენება შედარებით მაღალი ელექტრო-ოპტიკური გარდაქმნის ეფექტურობის მქონე 976 ნმ ლაზერი, შემდეგ კი კარგი სხივის ხარისხის მქონე 1064 ნმ საწყისი სინათლე გამოიყენება დამუხტული დოპირებული ბოჭკოს წარმართვისთვის, რათა გამოუშვას უფრო მაღალი ენერგიის მქონე 1064 ნმ ლაზერი. რაც უფრო მაღალია საჭირო 1064 ნმ ლაზერის ენერგია, მით უფრო მეტი სიმძლავრე და რაოდენობაა საჭირო ტუმბოს წყაროსთვის.

ძირითადი კომპონენტების დეტალური ახსნა

ტუმბოს წყარო ენერგიის წყაროალაზერი, როგორც წესი,ნახევარგამტარული ლაზერიდიოდი, რომლის ემისიის ტალღის სიგრძე ემთხვევა გამაძლიერებელი საშუალების შთანთქმის პიკს (მაგალითად, იტერბიუმის დოპირებული ბოჭკო შეესაბამება 915 ნმ ან 976 ნმ ტალღის სიგრძეს). ერთმოდიანი ლაზერისთვის საჭიროა, რომ ტუმბოს სინათლის წყაროს ასევე ჰქონდეს მაღალი სივრცითი კოჰერენტობა. ამიტომ, ერთმოდიანი ბოჭკოსთან შეერთებული ლაზერული დიოდები ხშირად გამოიყენება იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ტუმბოს სინათლე ეფექტურად შეიყვანონ წვრილ ერთმოდიან ბოჭკოვან ბირთვში.

2. გამაძლიერებელი ბოჭკოები ლაზერის გენერირების ძირითად საშუალებად გამოიყენება და, როგორც წესი, იშვიათმიწა ელემენტებით დოპირებული კვარცის მინის ბოჭკოებია. ხშირად დოპირებულ იონებს მიეკუთვნება იტერბიუმი (Yb³⁺), ერბიუმი (Er³⁺), ტულიუმი (Tm³⁺) და ა.შ., რომლებიც შეესაბამება სხვადასხვა გამომავალი ტალღის სიგრძის დიაპაზონებს (მაგალითად, 1064 ნმ, 1550 ნმ, 2 მკმ და ა.შ.). გამაძლიერებელი ბოჭკოს სიგრძე ზუსტად უნდა იყოს დაპროექტებული, რათა უზრუნველყოფილი იყოს ტუმბოს სინათლის სრული შთანთქმა და ამავდროულად შენარჩუნდეს მაღალი ეფექტურობის ოპტო-ოპტიკური გარდაქმნა.

3. რეზონანსული ღრუს ყველაზე გავრცელებული განხორციელების ფორმაა ბოჭკოვანი ბრაგის ბადის წყვილი. ბადე წარმოიქმნება ოპტიკური ბოჭკოების ულტრაიისფერი ლაზერული ინტერფერენციული ფრთების ზემოქმედებით, რაც იწვევს მათი ბირთვის რეგიონების გარდატეხის ინდექსის მუდმივ პერიოდულ ცვლილებას. ბადის პერიოდისა და სიგრძის კონტროლით, შესაძლებელია მისი არეკვლის ცენტრალური ტალღის სიგრძისა და გამტარობის ზუსტად კონტროლი. ეს სრულად ბოჭკოვანი რეზონანსული ღრუს სტრუქტურა არ საჭიროებს დისკრეტულ კომპონენტებს, როგორიცაა ოპტიკური ლინზები, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის სისტემის სტაბილურობას და ჩარევის საწინააღმდეგო შესაძლებლობებს.

4. სხივის კოლიმაციის გამომავალი სისტემა, როგორც წესი, გამომავალი ბადის უკან მდებარეობს. მისი ფუნქციაა ოპტიკური ბოჭკოდან გამოსხივებული დივერგენტული ლაზერის კოლიმირებულ პარალელურ სინათლედ გარდაქმნა ან მისი სამუშაო ზედაპირზე შემდგომი ფოკუსირება. ეს სისტემა, როგორც წესი, მოიცავს თვითფოკუსირებად ლინზებს ან მიკრომინიატურულ ლინზების ჯგუფებს და იყენებს ზუსტ მექანიკურ სტრუქტურას გასწორების სიზუსტის უზრუნველსაყოფად. მაღალი ხარისხის ოპტიკური დიზაინი ეფექტურად ამცირებს აბერაციებს და უზრუნველყოფს, რომ გამომავალი სხივი ინარჩუნებს შესანიშნავ გაუსის განაწილებას.