მაღალი დენის ბოჭკოვანი ლაზერების ტექნიკური ევოლუცია

მაღალი დენის ბოჭკოვანი ლაზერების ტექნიკური ევოლუცია

ოპტიმიზაციაბოჭკოვანი ლაზერისტრუქტურა

1, კოსმოსური შუქის ტუმბოს სტრუქტურა

ადრეული ბოჭკოვანი ლაზერები ძირითადად იყენებდნენ ოპტიკური ტუმბოს გამომუშავებას,ლაზერიგამომავალი, მისი გამომავალი ენერგია დაბალია, იმისათვის, რომ სწრაფად გააუმჯობესოს ბოჭკოვანი ლაზერების გამომავალი ენერგია მოკლე დროში, უფრო დიდი სირთულეა. 1999 წელს, ბოჭკოვანი ლაზერული კვლევისა და განვითარების სფეროში გამომავალი ენერგიამ პირველად დაარღვია 10,000 ვატი, ბოჭკოვანი ლაზერის სტრუქტურა ძირითადად ოპტიკური ორმხრივი ტუმბოს გამოყენებაა, რეზონატორის ფორმირება, ბოჭკოვანი ლაზერის ფერდობზე ეფექტურობის გამოძიებით, მიაღწია 58.3%-ს.
ამასთან, მიუხედავად იმისა, რომ ბოჭკოვანი ტუმბოს მსუბუქი და ლაზერული დაწყვილების ტექნოლოგიის გამოყენებამ ბოჭკოვანი ლაზერების განვითარებისთვის შეიძლება ეფექტურად გააუმჯობესოს ბოჭკოვანი ლაზერების გამომავალი ენერგია, მაგრამ ამავე დროს არის სირთულე, რომელიც არ არის ხელსაყრელი ოპტიკური ობიექტივისთვის ოპტიკური ბილიკის ასაშენებლად, მას შემდეგ, რაც ლაზერმა უნდა გადაიტანოს ოპტიკური გზა, მაშინ ოპტიმალური გზა ასევე უნდა მოხდეს

2, პირდაპირი ოსცილატორის სტრუქტურა და MOPA სტრუქტურა

ბოჭკოვანი ლაზერების განვითარებით, მოპირკეთებული დენის სტრიპტიზებმა თანდათანობით შეცვალეს ლინზების კომპონენტები, გამარტივდეს ბოჭკოვანი ლაზერების განვითარების ნაბიჯები და არაპირდაპირი გზით აუმჯობესებს ბოჭკოვანი ლაზერების შენარჩუნების ეფექტურობას. განვითარების ეს ტენდენცია სიმბოლოა ბოჭკოვანი ლაზერების თანდათანობით პრაქტიკულობას. პირდაპირი ოსცილატორის სტრუქტურა და MOPA სტრუქტურა ბაზარზე ბოჭკოვანი ლაზერების ორი ყველაზე გავრცელებული სტრუქტურაა. უშუალო ოსცილატორის სტრუქტურა ის არის, რომ გრაცია ირჩევს ტალღის სიგრძეს ოსტილაციის პროცესში, შემდეგ კი გამოაქვეყნებს შერჩეულ ტალღის სიგრძეს, ხოლო MOPA იყენებს ტალღის სიგრძეს, რომელიც შერჩეულ ტალღას, როგორც თესლის შუქს, და თესლის შუქი აძლიერებს პირველი დონის გამაძლიერებლის მოქმედებას, ამიტომ ბოჭკოვანი ლაზერის გამომავალი ძალა ასევე გაუმჯობესდება გარკვეულ ზომამდე. დიდი ხნის განმავლობაში, MPOA სტრუქტურის მქონე ბოჭკოვანი ლაზერები გამოიყენება, როგორც მაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერების სასურველი სტრუქტურა. ამასთან, შემდგომმა კვლევებმა დაადგინეს, რომ ამ სტრუქტურაში მაღალი სიმძლავრის გამომუშავება მარტივია ბოჭკოვანი ლაზერის შიგნით სივრცითი განაწილების არასტაბილურობისკენ, ხოლო გამომავალი ლაზერული სიკაშკაშის გარკვეულწილად გავლენას მოახდენს, რაც ასევე პირდაპირ გავლენას ახდენს მაღალი სიმძლავრის გამომავალი ეფექტზე.

სატუმბი ტექნოლოგიის განვითარებით

ადრეული Ytterbium-doped ბოჭკოვანი ლაზერის სატუმბი ტალღის სიგრძე ჩვეულებრივ 915nm ან 975nm არის, მაგრამ ეს ორი სატუმბი ტალღის სიგრძე არის Ytterbium იონების შთანთქმის მწვერვალები, ასე რომ, მას უწოდებენ პირდაპირ ტუმბოს, პირდაპირი ტუმბო არ არის გამოყენებული კვანტური დაკარგვის გამო. შიდა სატუმბი ტექნოლოგია არის უშუალო სატუმბი ტექნოლოგიის გაფართოება, რომლის დროსაც ტალღის ტალღის სიგრძესა და გადაცემის ტალღის სიგრძეს შორის ტალღის სიგრძე მსგავსია, ხოლო ბენდის სატუმბი კვანტური ზარალის სიჩქარე უფრო მცირეა, ვიდრე პირდაპირი ტუმბო.

მაღალი დენის ბოჭკოვანი ლაზერიტექნოლოგიის განვითარების პრობლემები

მიუხედავად იმისა, რომ ბოჭკოვანი ლაზერებს აქვთ მაღალი განაცხადის მნიშვნელობა სამხედრო, სამედიცინო და სხვა ინდუსტრიებში, ჩინეთმა ხელი შეუწყო ბოჭკოვანი ლაზერების ფართო გამოყენებას თითქმის 30 წლის ტექნოლოგიის კვლევისა და განვითარების გზით, მაგრამ თუ გსურთ, რომ ბოჭკოვანი ლაზერები გახადოთ უფრო მაღალი ენერგიის გამოშვება, არსებულ ტექნოლოგიაში ჯერ კიდევ ბევრი საყრდენია. მაგალითად, შეუძლია თუ არა ბოჭკოვანი ლაზერის გამომავალი ენერგიას მიაღწიოს ერთ ბოჭკოვან ერთჯერად 36.6 კვტ; სატუმბი ენერგიის გავლენა ბოჭკოვანი ლაზერული გამომავალი ენერგიაზე; თერმული ლინზების ეფექტის გავლენა ბოჭკოვანი ლაზერის გამომავალი ენერგიაზე.

გარდა ამისა, ბოჭკოვანი ლაზერის უფრო მაღალი ენერგიის გამომავალი ტექნოლოგიის კვლევამ ასევე უნდა განიხილოს განივი რეჟიმის სტაბილურობა და ფოტონის ჩაბნელებული ეფექტი. გამოძიების საშუალებით, ცხადია, რომ განივი რეჟიმის არასტაბილურობის გავლენის ფაქტორი არის ბოჭკოვანი გათბობა, ხოლო ფოტონის დაბნელების ეფექტი ძირითადად ეხება იმას, რომ როდესაც ბოჭკოვანი ლაზერი მუდმივად ახდენს ასობით ვატს ან რამდენიმე კილოვატს ენერგიას, გამომავალი ენერგია აჩვენებს სწრაფი ვარდნის ტენდენციას და არსებობს გარკვეული ხარისხის შეზღუდვა უწყვეტი მაღალი სიმძლავრის გამომუშავებაზე ბოჭკოვანი ლაზერით.

მიუხედავად იმისა, რომ ფოტონის მუქი ფერის ეფექტის სპეციფიკური მიზეზები ამჟამად აშკარად არ არის განსაზღვრული, ადამიანების უმეტესობას მიაჩნია, რომ ჟანგბადის დეფექტების ცენტრი და დატენვის გადაცემის შეწოვა შეიძლება გამოიწვიოს ფოტონის დაბნელების ეფექტის წარმოქმნა. ამ ორ ფაქტორზე, შემდეგი გზები შემოთავაზებულია ფოტონის მუქი ეფექტის შესამცირებლად. მაგალითად, ალუმინი, ფოსფორი და ა.შ., რათა თავიდან იქნას აცილებული დატენვის გადაცემის შეწოვა, შემდეგ კი ოპტიმიზებული აქტიური ბოჭკოვანი ტესტირება და გამოყენება, სპეციფიკური სტანდარტია 3KW ენერგიის გამომუშავების შენარჩუნება რამდენიმე საათის განმავლობაში და შეინარჩუნოს 1KW ენერგიის სტაბილური გამომავალი 100 საათის განმავლობაში.