ဖိုက်ဘာ ပဲ့တင်ထပ် လေဆာများကို မိတ်ဆက်ပေးခြင်း

မိတ်ဆက်ပေးပါဖိုက်ဘာ ပဲ့တင်ထပ် လေဆာများ

ဖိုက်ဘာ ပဲလ်စ် လေဆာများသည်လေဆာကိရိယာများရှားပါးမြေကြီးအိုင်းယွန်းများ (ဥပမာ ytterbium၊ erbium၊ thulium စသည်) ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော ဖိုက်ဘာများကို gain medium အဖြစ် အသုံးပြုသည်။ ၎င်းတို့တွင် gain medium၊ optical resonant cavity နှင့် pump source တို့ ပါဝင်သည်။ ၎င်း၏ pulse generation နည်းပညာတွင် အဓိကအားဖြင့် Q-switching နည်းပညာ (nanosecond level)၊ active mode-locking (picosecond level)၊ passive mode-locking (femtosecond level) နှင့် main oscillation power amplification (MOPA) နည်းပညာတို့ ပါဝင်သည်။

စက်မှုလုပ်ငန်းအသုံးချမှုများတွင် သတ္တုဖြတ်တောက်ခြင်း၊ ဂဟေဆော်ခြင်း၊ လေဆာသန့်ရှင်းရေးနှင့် လီသီယမ်ဘက်ထရီ TAB ဖြတ်တောက်ခြင်းတို့ကို စွမ်းအင်အသစ်နယ်ပယ်တွင် အကျုံးဝင်ပြီး multi-mode output power သည် ဝပ်တစ်သောင်းအဆင့်သို့ ရောက်ရှိသည်။ lidar နယ်ပယ်တွင် ၎င်းတို့၏ မြင့်မားသော pulse energy နှင့် မျက်လုံးကို ဘေးကင်းစေသော အင်္ဂါရပ်များဖြင့် 1550nm pulsed lasers များကို အကွာအဝေးတိုင်းတာခြင်းနှင့် ယာဉ်ပေါ်တွင်တပ်ဆင်ထားသော ရေဒါစနစ်များတွင် အသုံးပြုသည်။

အဓိကထုတ်ကုန်အမျိုးအစားများတွင် Q-switched အမျိုးအစား၊ MOPA အမျိုးအစားနှင့် ပါဝါမြင့်ဖိုက်ဘာတို့ ပါဝင်သည်။ပဲ့တင်ထပ်သော လေဆာများအမျိုးအစား:

၁။ Q-switched fiber laser: Q-switching ရဲ့ အခြေခံမူကတော့ laser ထဲမှာ loss-adjustable device တစ်ခုထည့်ဖို့ပါပဲ။ အချိန်ကာလအများစုမှာ laser မှာ loss များပြီး light output မရှိသလောက်ပါပဲ။ အလွန်တိုတောင်းတဲ့ အချိန်အတွင်းမှာ device ရဲ့ loss ကို လျှော့ချခြင်းအားဖြင့် laser ဟာ အလွန်ပြင်းထန်တဲ့ short pulse တစ်ခုကို ထုတ်လွှတ်ပေးနိုင်ပါတယ်။ Q-switched fiber laser တွေကို actively ဒါမှမဟုတ် passively နှစ်မျိုးလုံးနဲ့ လုပ်ဆောင်နိုင်ပါတယ်။ Active နည်းပညာမှာ laser ရဲ့ loss ကို ထိန်းချုပ်ဖို့အတွက် cavity ထဲမှာ intensity modulator တစ်ခုထည့်သွင်းခြင်း ပါဝင်ပါတယ်။ Passive နည်းပညာတွေဟာ saturated absorbers ဒါမှမဟုတ် stimulated Raman scattering နဲ့ stimulated Brillouin scattering လိုမျိုး nonlinear effect တွေကို အသုံးပြုပြီး Q-modulation mechanisms တွေကို ဖွဲ့စည်းပါတယ်။ Q-switching နည်းလမ်းတွေကနေ ယေဘုယျအားဖြင့် ထုတ်လုပ်တဲ့ pulses တွေဟာ nanosecond level မှာ ရှိပါတယ်။ ပိုတိုတဲ့ pulses တွေကို ထုတ်လုပ်မယ်ဆိုရင် mode-locking နည်းလမ်းကနေတစ်ဆင့် ရရှိနိုင်ပါတယ်။

၂။ Mode-locked fiber laser: ၎င်းသည် active mode-locking သို့မဟုတ် passive mode-locking နည်းလမ်းများမှတစ်ဆင့် ultrashort pulses များကို ထုတ်လုပ်နိုင်သည်။ modulator ၏ response time ကြောင့် active mode-locking မှ ထုတ်လုပ်သော pulse width သည် ယေဘုယျအားဖြင့် picosecond level တွင် ရှိသည်။ Passive mode-locking သည် passive mode-locking devices များကို အသုံးပြုပြီး response time အလွန်တိုတောင်းပြီး femtosecond scale တွင် pulses များကို ထုတ်လုပ်နိုင်သည်။

မှိုလော့ချခြင်း၏ နိယာမကို အကျဉ်းချုပ် မိတ်ဆက်ပေးပါမည်။

လေဆာပဲ့တင်ထပ်နေသော အခေါင်းတွင် longitudinal mode များ မရေမတွက်နိုင်အောင် ရှိပါသည်။ လက်စွပ်ပုံသဏ္ဍာန် အခေါင်းအတွက်၊ longitudinal mode များ၏ frequency interval သည် /CCL နှင့် ညီမျှပြီး၊ C သည် အလင်း၏အလျင်ဖြစ်ပြီး CL သည် အခေါင်းအတွင်း တစ်ပတ်ခရီးသွားနေသော signal light ၏ optical path length ဖြစ်သည်။ ယေဘုယျအားဖြင့် fiber laser များ၏ gain bandwidth သည် အတော်လေး များပြားပြီး longitudinal mode အများအပြားသည် တစ်ပြိုင်နက်တည်း လည်ပတ်ကြသည်။ လေဆာ ပံ့ပိုးပေးနိုင်သော mode စုစုပေါင်းအရေအတွက်သည် longitudinal mode interval ∆ν နှင့် gain medium ၏ gain bandwidth ပေါ်တွင် မူတည်ပါသည်။ longitudinal mode interval နည်းလေ၊ medium ၏ gain bandwidth များလေဖြစ်ပြီး longitudinal mode များကို ပံ့ပိုးပေးနိုင်လေဖြစ်သည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့် နည်းလေဖြစ်သည်။

၃။ Quasi-continuous laser (QCW laser) : ၎င်းသည် continuous wave laser (CW) နှင့် pulsed laser များအကြား အထူးအလုပ်လုပ်သည့်ပုံစံတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ပုံမှန် long pulse များ (duty cycle ပုံမှန်အားဖြင့် ≤1%) မှတစ်ဆင့် မြင့်မားသော instantaneous power output ကိုရရှိစေပြီး ပျမ်းမျှပါဝါနည်းပါးမှုကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်သည်။ ၎င်းသည် continuous laser များ၏ တည်ငြိမ်မှုနှင့် pulsed laser များ၏ အမြင့်ဆုံးပါဝါအားသာချက်ကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။

နည်းပညာဆိုင်ရာ အခြေခံမူ- QCW လေဆာများသည် မော်ဂျူးရှင်းမော်ဂျူးများကို စဉ်ဆက်မပြတ် ဝန်တင်သည်။လေဆာစဉ်ဆက်မပြတ်လေဆာများကို မြင့်မားသော duty cycle pulse sequence များအဖြစ် ဖြတ်တောက်ရန် circuit တစ်ခုဖြစ်ပြီး စဉ်ဆက်မပြတ်နှင့် pulse mode များအကြား ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသော switching ကို ရရှိစေပါသည်။ ၎င်း၏ အဓိကအင်္ဂါရပ်မှာ "ရေတို burst၊ ရေရှည်အအေးပေးစနစ်" ယန္တရားဖြစ်သည်။ pulse gap ရှိအအေးပေးခြင်းသည် အပူစုပုံခြင်းကို လျော့နည်းစေပြီး ပစ္စည်းအပူပုံပျက်ခြင်းအန္တရာယ်ကို လျော့နည်းစေသည်။

အားသာချက်များနှင့် အင်္ဂါရပ်များ- Dual-mode ပေါင်းစပ်မှု- ၎င်းသည် pulse mode ၏ အမြင့်ဆုံးပါဝါ (continuous mode ၏ ပျမ်းမျှပါဝါထက် ၁၀ ဆအထိ) နှင့် continuous mode ၏ မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် တည်ငြိမ်မှုကို ပေါင်းစပ်ပေးသည်။

စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနည်းပါးခြင်း- အီလက်ထရို-အော့ပတစ် ပြောင်းလဲမှု စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားခြင်းနှင့် ရေရှည်အသုံးပြုမှု ကုန်ကျစရိတ် နည်းပါးခြင်း။

ရောင်ခြည်အရည်အသွေး- ဖိုက်ဘာလေဆာများ၏ မြင့်မားသောရောင်ခြည်အရည်အသွေးသည် တိကျသော မိုက်ခရိုစက်ပိုင်းဆိုင်ရာများကို ပံ့ပိုးပေးသည်။