انڈسٹری نیوز

مختصر طول موج تنگ لائن وڈتھ فائبر لیزر

2021-12-27
سپیکٹرل سنتھیسز ٹیکنالوجی کے لیے، سنتھیسائزڈ لیزر سب بیم کی تعداد بڑھانا ترکیب کی طاقت کو بڑھانے کا ایک اہم طریقہ ہے۔ فائبر لیزرز کی سپیکٹرل رینج کو پھیلانے سے سپیکٹرل سنتھیسس لیزر ذیلی بیم کی تعداد میں اضافہ اور سپیکٹرل سنتھیسز پاور [44-45] میں اضافہ کرنے میں مدد ملے گی۔ اس وقت، عام طور پر استعمال ہونے والی سپیکٹرم ترکیب کی حد 1050~1072 nm ہے۔ مزید تنگ لائن وڈتھ فائبر لیزرز کی طول موج کی حد کو 1030 nm تک پھیلانا سپیکٹرم ترکیب ٹیکنالوجی کے لیے بہت اہمیت کا حامل ہے۔ لہذا، بہت سے تحقیقی اداروں نے مختصر طول موج پر توجہ مرکوز کی ہے (طول موج 1040 این ایم سے کم) تنگ لائن وائڈ فائبر لیزرز کا مطالعہ کیا گیا تھا۔ یہ مقالہ بنیادی طور پر 1030 nm فائبر لیزر کا مطالعہ کرتا ہے، اور spectrally سنتھیسائزڈ لیزر ذیلی بیم کی طول موج کی حد کو 1030 nm تک بڑھا دیتا ہے۔
مختلف طول موج کے ساتھ فائبر لیزرز کی آؤٹ پٹ خصوصیات بنیادی طور پر گین فائبر کے جذب سپیکٹرم اور اخراج سپیکٹرم سے متاثر ہوتی ہیں۔ مختصر طول موج کے فائبر لیزرز کے لیے، فائبر لیزرز کے روایتی طول موج بینڈ (1060~1080 nm) کے مقابلے، گین فائبر کا جذب کراس سیکشن بڑا ہوتا ہے۔ طویل طول موج لیزر آؤٹ پٹ پیدا کرنے کے لیے شارٹ ویو لینتھ لیزر آسانی سے گین فائبر میں جذب ہو جاتا ہے، یعنی ASE پیدا ہوتا ہے، جو اس کی آؤٹ پٹ پاور کو محدود کرتا ہے۔

2011 میں، جینا یونیورسٹی کے O. شمٹ نے ایک تنگ لکیر کی چوڑائی ASE ذریعہ کو بڑھاوا کے لیے بیج کی روشنی کے طور پر استعمال کیا۔ بیج کے ماخذ کا ڈھانچہ تصویر 21 میں دکھایا گیا ہے۔ رات 12 بجے بیج کی لکیر کی چوڑائی کو کنٹرول کرنے کے لیے دو گریٹنگز کا استعمال کیا جاتا ہے، بیج کی پیداوار کی طاقت 400 میگاواٹ ہے، اور مرکز طول موج 1030 nm ہے۔ بیج کے منبع کو دو مراحل میں بڑھایا جاتا ہے۔ پہلے مرحلے میں 40/200 فوٹوونک کرسٹل فائبر اور دوسرے مرحلے میں 42/500 فوٹوونک کرسٹل فائبر استعمال ہوتا ہے۔ حتمی آؤٹ پٹ پاور 697 ڈبلیو ہے اور بیم کا معیار M2=1.34 ہے [46]۔


2016 میں، یو ایس ایئر فورس لیبارٹری کے نادر اے نادری نے بیج کے ذریعہ کے طور پر 1030 nm ماڈیول کردہ PRBS سگنل کے ساتھ سنگل فریکوئنسی لیزر کا استعمال کیا۔ بیج کے ماخذ کی سپیکٹرل لائن وِڈتھ 3.5 گیگا ہرٹز تھی، اور پھر اسے ایمپلیفائر سٹیج کے ذریعے بڑھا دیا گیا۔ تجرباتی ڈیوائس کو شکل 22 میں دکھایا گیا ہے۔ یہ سسٹم 1030 nm بینڈ کی لیزر آؤٹ پٹ پاور کو 1034 W تک بڑھاتا ہے، اسپیکٹرل لائن وڈتھ 11 pm ہے، ایمپلیفائر اسٹیج کی آؤٹ پٹ کارکردگی 80% ہے، ASE دبانے کا تناسب 40 dB تک ہے، اور بیم کا معیار M2 ہے۔ = 1.1 سے 1.2۔ تجربے میں، ایس بی ایس اور اے ایس ای کے اثرات کو گین فائبر [47-48] کی لمبائی کو کنٹرول کرکے دبا دیا گیا۔

2014 میں، Ye Huang et al. ریاستہائے متحدہ میں نوفرن کمپنی نے 1028~1100 nm کی طول موج کی حد میں kw لیزر آؤٹ پٹ حاصل کیا [49]۔ تجربے میں، 1028 nm اور 1100 nm لیزرز کا بنیادی طور پر مطالعہ کیا گیا، اور نتائج کا موازنہ 1064 nm لیزرز سے کیا گیا۔ یہ پایا گیا کہ روایتی بینڈ فائبر لیزرز کے مقابلے میں، مختصر طول موج اور طویل طول موج دونوں فائبر لیزرز کے ASE اثر کو نمایاں طور پر بڑھایا گیا تھا۔ آخر میں، ASE اثر کو دبانے کے بعد، 1028 nm بینڈ میں 1215 W سنگل موڈ لیزر آؤٹ پٹ حاصل کیا گیا، اور آپٹیکل کارکردگی 75% تھی۔

2016 میں، امریکی کمپنی Roman Yagodkin et al. بیج کے ذریعہ کے طور پر سنگل فریکوئنسی لیزر پر فیز ماڈیولیشن کی گئی۔ ایمپلیفیکیشن کے بعد،> 1.5 کلو واٹ کی لیزر آؤٹ پٹ حاصل کی گئی۔ لیزر سینٹر طول موج کی حد 1030~1070 nm ہے، اور اسپیکٹرل لائن وڈتھ <15 GHz[50] ہے۔ طول موج پر آؤٹ پٹ سپیکٹرم تصویر 23 میں دکھایا گیا ہے۔ سپیکٹرم سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ مختصر طول موج لیزر سپیکٹرم کا ASE دبانے کا تناسب 1064 nm کے قریب لیزر کے مقابلے میں تقریباً 15 dB کم ہے۔ 2017 میں، US IPG کمپنی نے 1030 nm سنگل فریکوئنسی لیزر پر فیز ماڈیولیشن کی تاکہ سپیکٹرم کو 20 GHz تک بڑھایا جا سکے۔ تین مراحل کے پری ایمپلیفیکیشن مرحلے کے بعد، آؤٹ پٹ پاور 15-20 ڈبلیو تک پہنچ گئی، اور آخر کار مین ایمپلیفائر مرحلے کے بعد، آؤٹ پٹ پاور 2.2 کلو واٹ تھی۔ مختصر طول موج لیزر آؤٹ پٹ فی الحال 1030 nm بینڈ فائبر لیزر کی سب سے زیادہ آؤٹ پٹ پاور ہے [50]۔
خلاصہ یہ کہ ASE اثر کے اثر کی وجہ سے، مختصر طول موج کے تنگ لائن وِڈتھ فائبر لیزر کی زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ پاور صرف 2.2 کلو واٹ ہے، جس میں عام کے قریب تنگ لائن وِڈتھ فائبر لیزر کے مقابلے میں ترقی کے لیے کافی گنجائش ہے۔ طول موج 1064 nm

X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept