Diod lazer modullari DLM seriyali diodli lazer modullari 100 Vt gacha chiqish quvvati bilan ishlab chiqariladi. Bu lazerlar ixcham dizayni, yuqori ishonchliligi va tejamkorligi bilan ajralib turadi. Ular taxminan 970 nm to'lqin uzunligida ishlaydi, 40-45% plagin samaradorligiga ega, o'tkazuvchan yoki majburiy havo sovutish uchun mo'ljallangan va butun xizmat muddati davomida biron bir elementni almashtirishni talab qilmaydi. Radiatsiya diametri 0,1...0,3 mm bo'lgan, metall korpus bilan himoyalangan moslashuvchan optik tola orqali chiqariladi. Modullarni ishlatish qulayligi uchun ko'rinmas ishlaydigan nurlanishga qizil yoki yashil diapazondagi uchuvchi lazerdan kam quvvatli nurlanish qo'shilishi mumkin.

Lazer modulining boshqaruv sxemasi chiqish nurlanishini yoqish/o‘chirish, chiqish quvvatini boshqarish, modul parametrlarini kuzatish va uchuvchi lazerni boshqarish funksiyalarini ta’minlaydi. Chiqish nurlanishining ruxsat etilgan modulyatsiya chastotalari 50 kHz gacha. Modullar past kuchlanishli doimiy oqim manbalaridan quvvatlanadi.

Asosiy afzalliklari
- ixcham dizayn
- tolali radiatsiyani etkazib berish
- 45% gacha samaradorlik
- O'tkazuvchanlik yoki havo sovutish
- 50 kHz gacha chastotali radiatsiya modulyatsiyasi
- Yuqori ishonchlilik va uzoq xizmat muddati
- Xizmat talab qilinmaydi

Foydalanish sohalari
- Lehimlash
- Plastmassalarni payvandlash
- Issiqlik bilan ishlov berish
- sirtni tozalash
- Tibbiy asboblar
- Lazerli nasos
- Ilmiy tadqiqot

Variantlar
- Yashil/qizil uchuvchi lazer

Oddiy spetsifikatsiya

CW Ytterbium lazerlari

Ytterbium uzluksiz to'lqin lazerlarining ILM seriyasi turli xil ilovalar uchun oxirgi foydalanuvchi uskunalariga integratsiya qilish uchun mo'ljallangan va og'ir ish sharoitlari uchun mo'ljallangan - yuqori tebranish va ifloslanish darajasi, 90% gacha namlik va katta harorat farqlari bilan. Yilni, texnik xizmat ko'rsatmaydigan, diod bilan pompalanadigan iterbiy tolali lazerlar 1030-1080 nm spektral diapazonda nurlanish hosil qiladi, bu himoya metall gilzadagi bir rejimli tola yordamida bevosita zararlangan hududga yetkaziladi. Buyurtmachining iltimosiga ko'ra, tolaning uchiga kollimatsiya qiluvchi linza yoki optik ulagich o'rnatilishi mumkin.

Kam quvvat iste'moli ("rozetkadan" samaradorlik 25-30% dan ortiq), ixcham dizayn, sozlanishi elementlarning yo'qligi, havoni sovutish, yuqori ishonchlilik va ekstremal ish sharoitida uzoq xizmat qilish muddati lazerlarga nisbatan iterbiy tolali lazerlarning asosiy afzalliklarini ta'minlaydi. Ushbu spektral mintaqa uchun boshqa turdagi. Radiatsiyaning chiqish quvvati 5 kHz gacha bo'lgan chastotali amplituda modulyatsiya qilinishi mumkin. ILM seriyali lazerlar 24 V DC tarmog'idan quvvatlanadi.

Asosiy afzalliklari
- Chiqish quvvati 120 Vt gacha
- Nur sifati M2

Variantlar
- chiziqli polarizatsiya
- tola uzunligi 20 m gacha

Foydalanish sohalari
- Lehimlash
- Mikropayvandlash
- Issiqlik bilan ishlov berish
- Gravür
- Tibbiy asboblar
- Ilmiy asboblar

Oddiy spetsifikatsiya

CW erbium lazerlari

ELM seriyasining Erbium tolali lazerlari tolali lazerlarning barcha afzalliklariga ega bo'lgan va ko'z uchun xavfsiz spektral diapazonda (1530-1620 nm) ishlaydigan noyob asboblardir. Ushbu lazerlar keng chiqish quvvati diapazoni, yuqori samaradorlik, yuqori ishonchlilik va keng imkoniyatlar tufayli materiallarni qayta ishlash, telekommunikatsiya, tibbiyot va ilmiy asbobsozlik sohasidagi turli vazifalar uchun eng yaxshi yechim hisoblanadi. Qurilmalar interfeys orqali boshqariladi, bu ELMni texnologik o'rnatish, tibbiy yoki ilmiy kompleksning bir qismi sifatida ishlatish imkonini beradi.

Asosiy afzalliklari
- Emissiya to'lqin uzunligi 1530 dan 1620 nm gacha
- Chiqishdan olingan samaradorlik 10% dan ortiq
- Ajoyib nur sifati
- Havo yoki suvni sovutish

Variantlar
- quvvat modulyatsiyasi
- chiziqli polarizatsiya
- Chiqish tolasi uzunligi 20 m gacha

Foydalanish sohalari
- Materiallarni qayta ishlash
- Telekommunikatsiya
- Tibbiy asboblar

- atrof-muhit monitoringi
- Ilmiy asboblar

Oddiy spetsifikatsiya

CW thulium lazerlari

TLM seriyasining tulium tolali lazerlari eng past ko'ndalang rejimda (M2

Asosiy afzalliklari
- Yagona rejimli ish rejimi (M2

Variantlar
- chiziqli polarizatsiya
- Chiqish tolasi uzunligi 20 m gacha

Foydalanish sohalari
- Materiallarni qayta ishlash
- Tibbiy asboblar
- O'rta IR qattiq holatdagi lazerlarni va optik parametrik osilatorlarni pompalash
- atrof-muhit monitoringi
- Ilmiy asboblar

Oddiy spetsifikatsiya

Impulsli iterbiy lazerlar

ILI seriyasining impulsli lazerlari 24 V DC tarmog'idan past iste'mol bilan tavsiflanadi va o'rnatilgan fanatlar yordamida havo bilan sovutiladi.

ILI seriyali lazerlarni qo'llashning asosiy sohasi lazerli markalash va o'yma. Ular, shuningdek, nozik kesish, mikro ishlov berish va lazerli frezalash uchun ishlatiladi.

Asosiy afzalliklari:
- Chiqish quvvati 50 Vt gacha
- Nur sifati M2

Foydalanish sohalari:
- Gravür
- Belgilash
- Mikroprotsessor
- Aniq kesish
- Ilmiy asboblar

Oddiy spetsifikatsiya

Ushbu lazerlarni shartli ravishda alohida tur sifatida ajratish mumkin, chunki ular faol muhitni qo'zg'atish (nasos) uchun gaz yoki qattiq holatdagi lazerlar kabi taxminan bir xil mexanizmdan foydalanadilar.

Nasos sifatida lazerli diodlar ham qo'llaniladi. Ushbu manbalar tolali telekommunikatsiya tizimlari uchun ishlab chiqilgan bo'lib, ular signal kuchaytirgichlari sifatida ishlatiladi. Tasavvur qiling-a, foydali lazer nurlanishi hosil bo'ladigan kristall bir necha o'nlab metrlarga cho'zilgan va kvarts tolasi ichida joylashgan bir necha mikron diametrli tolali yadroni ifodalaydi. Diyot nurlanishi kvarts tolasiga yo'naltiriladi va yadroning optik pompalanishi butun uzunligi bo'ylab sodir bo'ladi.

Qattiq holatdagi lazerlarda faol element sifatida lazer oynasidan foydalanish uzoq vaqtdan beri ma'lum. Kristallardan farqli o'laroq, lazer ko'zoynaklari tartibsiz ichki tuzilishga ega. Shisha hosil qiluvchi komponentlar SiO 2, B 2 O 3, P 2 O 5, BeF 2 bilan birga ular tarkibida Na 2 O, K 2 O, Li 2 O, MgO, CaO, BaO, Al 2 O 3, Sb 2 mavjud. O 3 . Faol aralashmalar ko'pincha neodimiy ionlari Nd 3+ bo'lib xizmat qiladi; gadoliniy Gd 3+, erbiy Er 3+, holmiy Ho 3+, iterbiy Yb 3+ ham ishlatiladi. Ko'zoynaklardagi Nd 3+ neodimiy ionlarining kontsentratsiyasi 6% ga (og'irlik bo'yicha) etadi.

Lazer ko'zoynaklari faol zarrachalarning yuqori konsentratsiyasiga erishadi. Bunday ko'zoynaklarning yana bir afzalligi deyarli har qanday shakldagi va juda yuqori optik bir hillikka ega bo'lgan katta o'lchamli faol elementlarni ishlab chiqarish qobiliyatidir. Ko'zoynaklar platina yoki seramika tigellarda olinadi. Ko'zoynakni lazer materiallari sifatida ishlatishning kamchiliklari orasida nisbatan keng lazer diapazoni (310 nm) va past issiqlik o'tkazuvchanligi mavjud bo'lib, bu yuqori quvvatli optik nasos ostida tez issiqlikni olib tashlashni oldini oladi.

Elyaf lazerlari lazer diodli nurlanishni foydali nurlanishga aylantirishda juda yuqori (80% gacha) samaradorlikka ega. Ularning ishlashini ta'minlash uchun havo sovutish etarli. Ushbu lazer manbalari raqamli plastinka yozish tizimlari uchun juda istiqbolli.

Shaklda. 3.22-rasmda yarimo'tkazgichli nasosli tolali lazerning ishlash diagrammasi ko'rsatilgan. umumiy ko'rinish to'g'ridan-to'g'ri ishlov berilayotgan materialgacha bo'lgan butun optik yo'l. Ushbu lazerning asosiy xususiyati shundaki, bu erda nurlanish diametrli kvarts tolasi ichida joylashgan ingichka, diametri atigi 68 mikron, tolada (yadro; masalan, faol muhit itterbiy bo'lishi mumkin) hosil bo'ladi. 400-600 mikron. Lazerli nasos diodlaridan radiatsiya kvarts tolasiga kiritiladi va uzunligi bir necha o'nlab metr bo'lgan butun murakkab kompozit tola bo'ylab tarqaladi.

3.22-rasm – Tolali lazerli optik tizim:

1 – yadro, iterbiy bilan qo'shilgan, diametri 6-8 mikron; 2 – kvarts tolasi, diametri 400-600 mikron; 3 - polimer qobig'i; 4 – tashqi himoya qoplamasi; 5 – optik nasosli lazerli diodlar; 6 – optik nasos tizimi; 7 – tola (40 m gacha); 8 - kollimator; 9 - yorug'lik modulyatori; 10 - fokusli optik tizim

Radiatsiya yadroni optik ravishda pompalaydi va aynan shu erda, ytterbium atomlarida, lazer nurlanishining paydo bo'lishiga olib keladigan jismoniy o'zgarishlar sodir bo'ladi. Tolaning uchlari yaqinida yadroning silindrsimon yuzasida (diffraktsiya panjaralari) bir qator chuqurliklar shaklida yadroda ikkita difraksion nometall qilingan - tolali lazer rezonatori shunday yaratiladi. Tolaning umumiy uzunligi va lazer diodlarining soni kerakli quvvat va samaradorlik asosida tanlanadi. Chiqish juda bir xil quvvat taqsimotiga ega bo'lgan ideal bir rejimli lazer nuridir, bu radiatsiyani kichik nuqtaga qaratish va yuqori quvvatli qattiq holatdagi Nd: YAG holatiga qaraganda ko'proq maydon chuqurligini olish imkonini beradi. lazerlar.

Shuni ham ta'kidlash joizki, tolali lazer nurlanishining bir qator xossalari, masalan, nurning polarizatsiyasi tabiati, bu nurlanishni akusto-optik qurilmalar yordamida boshqarishni qulay va ishonchli qiladi va ko'p nurli tasvirni yozish sxemalarini amalga oshirish imkonini beradi.

Optik nasos tolaning butun uzunligi bo'ylab sodir bo'lganligi sababli, kristalldagi termal linza, kristalning o'zida nuqsonlar tufayli to'lqin frontining buzilishi, vaqt o'tishi bilan nurning beqarorligi, an'anaviy qattiq holatdagi lazerlarga xos bo'lgan ta'sirlar mavjud emas. qattiq holat tizimlarining maksimal imkoniyatlariga erishishga doimo to'sqinlik qilgan va hokazo. Biroq, tolali lazerning tuzilishi va ishlash tamoyillari yuqori ishlash xususiyatlarini kafolatlaydi va bu qurilmalarni yorug'lik nurlanishini lazer nurlanishiga mukammal aylantiradi.

Bir necha mikrometr qalinlikdagi lazer yadrosi iterbiydan iborat bo'lib, rezonator vazifasini bajaradi. Eng yaxshi sifatga 1110 nm radiatsiya to'lqin uzunligi bilan erishish mumkin, optik tolali kabelning uzunligi esa 40 m ga yetishi mumkin.1 dan 100 Vt gacha quvvatga ega lazerlar tijorat maqsadida ishlab chiqariladi, samaradorligi taxminan 50% ni tashkil qiladi. Optik tolali lazerlar odatda maxsus sovutishni talab qilmaydi. Zamonaviy optik tolali lazerlarning minimal nuqta o'lchami taxminan 20 mikronni tashkil qiladi va tuzatish mexanizmlari yordamida uni 5 mikrongacha kamaytirish mumkin. Fokus chuqurligi 300 mikronni tashkil etadi, bu sizga avtofokus mexanizmisiz turli qalinlikdagi plastinka materiallari bilan muvaffaqiyatli ishlash imkonini beradi.

Tolali lazer - bu to'liq yoki qisman optik tolali amalga oshiriladigan lazer bo'lib, bu erda kuchaytiruvchi vosita va ba'zi hollarda rezonator optik toladan qilingan.

Tolali lazer to'liq yoki qisman optik tolali amalga oshiriladigan lazerdir, bu erda optik tola A qozonish muhiti va ba'zi hollarda rezonator tayyorlanadi. Tolalarni amalga oshirish darajasiga qarab, lazer to'liq tolali (faol muhit va rezonator) yoki diskret tolali (faqat tolali rezonator yoki boshqa elementlar) bo'lishi mumkin.

Elyaf lazerlari uzluksiz to'lqinlarda ham, nano- va femtosekundli impulsli impulslarda ham ishlashi mumkin.

Dizayn lazer ular faoliyatining o'ziga xos xususiyatlariga bog'liq. Rezonator Fabry-Perot tizimi yoki halqali rezonator bo'lishi mumkin. Ko'pgina dizaynlarda faol vosita sifatida nodir yer elementlari - tuliy, erbiy, neodim, iterbiy, praseodimiy ionlari bilan qoplangan optik tola ishlatiladi. Lazer bir yoki bir nechta lazerli diodlar yordamida to'g'ridan-to'g'ri tolali yadroga yoki yuqori quvvatli tizimlarda ichki qoplamaga pompalanadi.

Elyaf lazerlar parametrlarning keng tanlovi va pulsni turli muddatlar, chastotalar va quvvatlar bo'yicha sozlash qobiliyati tufayli keng qo'llaniladi.

Tolali lazerlarning quvvati 1 Vt dan 30 kVt gacha. Optik tola uzunligi - 20 m gacha.

Elyaf lazerlarining qo'llanilishi:

– kesish metallar va polimerlar sanoat ishlab chiqarish,

– aniq kesish,

– mikroprotsessor metallar va polimerlar,

– sirtni qayta ishlash,

– lehimlash,

– issiqlik bilan ishlov berish,

– mahsulotni markalash,

– telekommunikatsiya (optik tolali aloqa liniyalari),

– elektronika ishlab chiqarish,

– tibbiy asboblar ishlab chiqarish,

– ilmiy asboblar.

Tolali lazerlarning afzalliklari:

- tolali lazerlar materiallarni qayta ishlashda yangi davrni ochadigan noyob vositadir;

– ko'chma va tolali lazerlarning to'lqin uzunligini tanlash qobiliyati mavjud bo'lgan lazerlarning boshqa turlari uchun mavjud bo'lmagan yangi samarali ilovalarga imkon beradi;

- deyarli barcha muhim parametrlari bo'yicha lazerlarning boshqa turlaridan ustundir sanoat foydalanish,

– impulsni turli xil vaqtlar, chastotalar va quvvatlarda sozlash imkoniyati;

- zarur chastota va yuqori cho'qqi quvvatiga ega qisqa impulslar ketma-ketligini o'rnatish qobiliyati, masalan, lazerli o'yma,

– parametrlarning keng tanlovi.

Har xil turdagi lazerlarni taqqoslash:

2000w cw opto raycus impulsli tolali iterbiy lazer 50w 100kw ishlab chiqaruvchini sotib oling
tolali qattiq holatdagi lazerlar
metall kesish fanera ajoyib cernark o'yma tolali lazer bilan chuqur o'yma usullari
iterbiy tolali lazer qurilmasi
tolali mashina lazerni sotadi
ishlash printsipi ishlab chiqarish Fryazino 1,65 mikron texnologiyasi ytterbium sotib olish narxi ipg hp 1 metall kesish uchun optik o'ymakorlik puls ish printsipi mashina optik ilovalar kuch buni o'zingiz bajaring qurilma diagrammasi to'lqin uzunligi payvandlash ishlab chiqaruvchisi to'lqinlarda kesadi

Talab omili 902

TOMAS SCHRIEBER, ANDREAS TUNNERMANN va ANDREAS THOMS

Yuqori quvvatli tolali lazerlar bilan bog'liq muammolarni aniqlash va optik tolani optimallashtirish orqali 4,3 kVt bir rejimli quvvatga erishildi, kelajakda mumkin bo'lgan masshtablash va yangi ultra tez lazer ilovalari ishlab chiqilmoqda.

Agar lazer texnologiyasida bitta aniq tendentsiya mavjud bo'lsa, u tolali lazerlarning ko'tarilishidir. Elyaf lazerlar bozor ulushini yuqori quvvatli CO2 lazerlaridan, shuningdek, yuqori quvvatli kesish va payvandlashda volumetrik qattiq holatdagi lazerlardan oldi. Yirik tolali lazer ishlab chiqaruvchilari endi ko'proq bozorlarni egallash uchun bir qator yangi ilovalarga murojaat qilmoqdalar.

Yuqori quvvatli lazerlar orasida bir rejimli tizimlar ularni ma'qul qiladigan xususiyatlarni taklif etadi: ular eng yuqori yorqinlikka ega va bir necha mikrongacha va eng yuqori intensivlikka yo'naltirilishi mumkin. Ular, shuningdek, eng katta fokus chuqurligini namoyish etadilar, bu ularni masofaviy ishlov berish uchun eng mos qiladi.

Biroq, ularni ishlab chiqarish qiyin va faqat bozor rahbari PHG Photonics (Oksford, MA) 10 kVt quvvatga ega yagona rejimli tizimni taklif qiladi (2009).

Afsuski, bu nurning xarakteristikalari, xususan, bitta rejimli nurga mos kelishi mumkin bo'lgan har qanday mumkin bo'lgan ko'p rejimli komponentlar haqida hech qanday ma'lumot yo'q.

Germaniyadagi tadqiqotchilar guruhi tolali lazerdan 4,3 kVt bir rejimli quvvatni namoyish etdi, bunda chiqish faqat kirish nasosi quvvati bilan cheklangan.

Germaniya hukumati tomonidan moliyalashtiriladi va TRUMPF (Ditzingen, Germaniya), Active Fiber Systems, Jenoptik va Leybnits Fotonik texnologiya instituti bilan hamkorlikda Fridrix Shiller universiteti va Fraungofer amaliy optika va nozik muhandislik instituti olimlari guruhi (barchasi) Jena, Germaniya) bunday lazerlarni masshtablash uchun qiyinchiliklarni tahlil qildi va keyin cheklovlarni bartaraf etish uchun yangi tolalarni ishlab chiqdi. Jamoa bir rejimli 4,3 kVt quvvatni ko'rsatadigan bir qator sinovlarni muvaffaqiyatli yakunladi, bunda tolali lazer chiqishi faqat kirish pompasi quvvati bilan cheklangan.

Yagona rejimli tolali lazerli masshtablash uchun saqlash effektlari

Bunday yagona rejimli yuqori quvvatli tolali lazer uchun qanday qiyinchiliklar mavjud? Ularni uchta sohaga bo'lish mumkin: a) yaxshilangan nasos, b) faqat bitta rejimda ishlaydigan past optik yo'qotilgan faol tolani ishlab chiqish va c) hosil bo'lgan nurlanishni to'g'ri o'lchash.

Ushbu maqolada biz a) yuqori yorqinlikdagi lazerli diodlar va tegishli ajratish texnikasi yordamida hal qilingan deb hisoblaymiz va boshqa ikkita sohaga e'tibor qaratamiz.

Yuqori quvvatli bir rejimli ishlash uchun faol tolani ishlab chiqishda optimallashtirish uchun ikkita umumiy parametrlar to'plami qo'llaniladi: doping va geometriya. Barcha parametrlar minimal yo'qotish, bitta rejimda ishlash va nihoyat, yuqori quvvatni oshirish uchun aniqlanishi kerak. Ideal tolali kuchaytirgich ta'minlaydi yuqori tezlik 90% dan ortiq konvertatsiya, mukammal nur sifati va chiqish quvvati faqat mavjud nasos quvvati bilan cheklangan.

Shu bilan birga, bitta rejimli tizimni yuqori quvvatlarga ko'tarish faol yadro ichidagi quvvat zichligi oshishiga, termal yukning oshishiga va ogohlantirilgan Raman tarqalishi (SRS) va ogohlantirilgan Brillouin tarqalishi (SBS) kabi bir qator chiziqli bo'lmagan optik effektlarga olib kelishi mumkin.

Faol yadro hajmiga qarab, bir nechta ko'ndalang rejimlarni qo'zg'atish va kuchaytirish mumkin. Yadro va qobiq o'rtasidagi berilgan indeks bosqichi uchun faol hujayraning faol kesimi qanchalik kichik bo'lsa, bunday rejimlar soni shunchalik kichik bo'ladi. Biroq, kichikroq diametr ham yuqori quvvat zichligini anglatadi. Elyafning egilishi kabi bir nechta fokuslar yuqori rejimlar uchun yo'qotishlarni qo'shadi.

Biroq, kattaroq yadro diametrlari va termal yuklar uchun boshqa xatti-harakatlar sodir bo'lishi mumkin. Ushbu rejimlar kuchaytirish vaqtida o'zaro ta'sirga duchor bo'ladi - optimal tarqalish shartlarisiz, chiqish profili fazoviy yoki vaqtinchalik beqaror bo'lishi mumkin.

Transvers rejimning beqarorligi

Ytterbium (Yb) qo'shilgan tolalar yuqori quvvatli bir rejimli tolali lazerlar uchun odatiy ishchi vositadir. Ammo ma'lum bir chegaradan tashqarida ular mutlaqo yangi effektni ko'rsatadi - transvers rejimning beqarorligi (TMI).

Muayyan quvvat darajasida to'satdan yuqori rejimlar yoki hatto qoplama rejimlari paydo bo'ladi, energiya bu rejimlar o'rtasida dinamik ravishda uzatiladi va nur sifati pasayadi.

Nur chiqishda tebranishni boshlaydi.

TMI kashf etilgandan beri, u tolali tolali tolalardan tortib fotonik kristall tolalargacha bo'lgan turli tola konstruktsiyalarida kuzatilgan. Faqat uning chegara qiymati geometriya va dopingga bog'liq, ammo taxminiy hisob-kitoblarga ko'ra, bu ta'sir 1 kVt quvvatdan oshadi.

Shu bilan birga, ta'sir tola ichidagi termal ta'sirga bog'liq bo'lib, fotoqoraytirish effektlari bilan kuchli aloqasi borligi aniqlandi. Bundan tashqari, tolali lazerlarning TMIga sezgirligi yadro tarkibiga bog'liq ko'rinadi.

Bosqich indeksining geometriyasi optimallashtirish uchun bir qator parametrlarga olib keladi. Yadro diametri, nasos qobig'ining o'lchami va yadro va nasos qobig'i o'rtasidagi sinishi indeksi farqi sozlanishi mumkin. Ushbu parametr dopant kontsentratsiyasiga bog'liq, ya'ni Yb ionlarining konsentratsiyasi faol tolada nasos nurlanishining yutilish uzunligini nazorat qilish uchun ishlatilishi mumkin. Issiqlik ta'sirini kamaytirish va sinishi indeks bosqichini nazorat qilish uchun boshqa qo'shimchalar qo'shilishi mumkin.

Ammo ba'zi bir qarama-qarshi talablar mavjud. Chiziqli bo'lmagan ta'sirlarni kamaytirish uchun tola qisqaroq bo'lishi kerak. Biroq, termal yukni kamaytirish uchun tolalar uzoqroq bo'lishi kerak. Fotosuratning qorayishi dopant konsentratsiyasining kvadrati bilan ortadi, shuning uchun pastroq doping bilan uzunroq tolalar ham yaxshi bo'ladi.

Ultrafast Sciencedagi ilovalar

Yuqori quvvatli bir rejimli tolali lazerlarni masshtablashda taxminan o'n yillik turg'unlikdan so'ng, endi mukammal nur sifatiga ega kilovattli tolali lazerlarning yangi avlodini ishlab chiqish maqsadga muvofiq ko'rinadi.

4,3 kVt chiqish quvvatlari ko'rsatilgan, faqat nasos quvvati bilan cheklangan.

Keyinchalik masshtablashning asosiy cheklovlari aniqlandi va bu cheklovlarni bartaraf etish yo'llari aniqlandi.

Shuni ta'kidlash kerakki, bu barcha ma'lum effektlarni sinchkovlik bilan o'rganish va keyinchalik parametrlarni optimallashtirish bo'lib, bu tolalar dizaynidagi yutuqlarga va pirovardida quvvat ishlab chiqarishda yangi rekordlarga olib keldi.

Keyinchalik masshtablash va tolani boshqa ilovalar uchun moslashtirish mumkin ko'rinadi va bundan keyin ham davom ettiriladi.

Bu bir qator qiziqarli istiqbollarni ochadi.

Bir tomondan, natijalarni sanoat mahsulotlariga o'tkazish loyiha hamkorlari tomonidan ma'qul, lekin rivojlanish uchun qo'shimcha katta sa'y-harakatlarni talab qiladi.

Boshqa tomondan, bu texnologiya femtosekundli tolali kuchaytirgichlar kabi boshqa optik tolali lazer tizimlarini masshtablash uchun juda muhimdir.

ADABIYOTLAR

1. F. Beier va boshqalar, "To'g'ridan-to'g'ri diodli pompalanadigan Yb-doped tolali kuchaytirgichdan bitta rejimli 4,3 kVt chiqish quvvati", Opt nashrida chop etiladi. Ekspress.
2. T. Eidam va boshqalar, Opt. Lett., 35, 94–96 (2010).
3. M. Myuller va boshqalar, Opt. Lett., 41, 3439–3442 (2016).

Sergey Rogalev tomonidan tarjima

"Tolali lazer" atamasi odatda qozonish vositasi sifatida optik tolali lazerga ishora qiladi, ammo yarimo'tkazgichli qozonish muhiti va tolali rezonatorli ba'zi lazerlar tolali lazerlar deb ham ataladi. Ko'pgina hollarda, tolali lazerlarning qozonish muhiti erbiy (Er 3+), neodimiy (Nd 3+), iterbiy (Yb 3+), tuliy (Tm 3+) yoki praseodimiy () kabi noyob tuproq ionlari bilan qo'shilgan tolalardir. Pr 3+). Nasos uchun bir yoki bir nechta lazerli diodlar ishlatiladi.

Elyaf lazer bo'shlig'i

Tolali lazerning chiziqli rezonatorini yaratish uchun qandaydir reflektor (oyna) dan foydalanish yoki halqali rezonatorni (halqa tolali lazer) yaratish kerak.

Elyaf lazer chizig'i bo'shliqlari turli xil oynalardan foydalanadi:

· Oddiy laboratoriya qurilmalarida 1-rasmda ko'rsatilganidek, an'anaviy dielektrik nometall tolaning perpendikulyar bo'lgan uchlariga biriktirilishi mumkin. Biroq, bu yondashuv ommaviy ishlab chiqarish uchun juda amaliy emas va shuningdek, unchalik ishonchli emas.

· Elyafning uchidan Fresnel ko'zgu ko'pincha tolali lazer bo'shlig'ining chiqish oynasi sifatida foydalanish uchun etarli. Shaklda. 2 misolni ko'rsatadi.

· Bundan tashqari, dielektrik qoplamalarni to'g'ridan-to'g'ri tolaning uchlariga, odatda, purkash orqali qo'llash mumkin. Bunday qoplamalar keng doiradagi aks ettirish uchun ishlatilishi mumkin.

· Ko'pgina tolali lazerlar to'g'ridan-to'g'ri qo'yilgan tolaga yoki faol qatlam bilan bog'langan qo'shilmagan tolaga hosil bo'lgan tolali Bragg panjaralaridan foydalanadi. 3-rasmda ikkita tolali panjarali taqsimlangan Bragg reflektori (DBR) lazeri ko'rsatilgan, ammo DBR lazerlari ham mavjud. fikr-mulohaza o'rtada faza siljishi bilan doplangan tolalarda bitta panjara bilan.

· Eng yaxshi xususiyatlar quvvatga qarab siz olishingiz mumkin kollimator yordamida toladan yorug'likni chiqarish va uni dielektrik oyna yordamida orqaga qaytarish (4-rasm). Ko'zgudagi intensivlik ancha katta nur maydoni tufayli sezilarli darajada kamayadi. Biroq, kichik ofset sezilarli aks ettirish yo'qotishlariga, polarizatsiyaga bog'liq yo'qotishlarga va hokazolarga olib kelishi mumkin.

· Yana bir variant - tolali birlashma (masalan, 50:50 bo'linish nisbati) va passiv tolaning bir qismiga asoslangan tolali halqa ko'rinishidagi oynadan foydalanish (5-rasm).

Ko'pgina tolali lazerlar bir yoki bir nechta tolali diodli lazerlar tomonidan pompalanadi (lazer diyot nuri tolaga ulanadi). Yorug'lik to'g'ridan-to'g'ri tola yadrosiga yoki yuqori quvvatli lazerlarda tolaning ichki qoplamasiga pompalanishi mumkin.