single-mode fiber laser ရဲ့ အဓိကဖွဲ့စည်းပုံ

တစ်ခုရဲ့ အဓိကဖွဲ့စည်းပုံကsingle-mode fiber laser

single-mode ရဲ့ ထူးချွန်တဲ့ စွမ်းဆောင်ရည်ဖိုက်ဘာလေဆာ၎င်းတို့၏ တိကျသော အတွင်းပိုင်းဖွဲ့စည်းပုံဒီဇိုင်းမှ ဆင်းသက်လာသည်။ အစိတ်အပိုင်းအားလုံးအကြား ထိရောက်သော ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်မှုသည် တည်ငြိမ်ပြီး အရည်အသွေးမြင့် လေဆာအထွက်နှုန်းရရှိရန် အခြေခံအုတ်မြစ်ဖြစ်သည်။

ဥပမာအားဖြင့်၊ electro-optical conversion efficiency မြင့်မားသော 976nm laser ကို doped fiber ကိုအားသွင်းရန်အသုံးပြုပြီးနောက်၊ ကောင်းမွန်သော beam quality ရှိသော 1064nm seed light ကို charged doped fiber ကို မြင့်မားသောစွမ်းအင်ရှိသော 1064nm laser ထုတ်လွှတ်ရန် လမ်းညွှန်ရန်အသုံးပြုသည်။ လိုအပ်သော 1064nm laser စွမ်းအင်မြင့်မားလေ၊ pump source ၏ ပါဝါနှင့်ပမာဏ ပိုမိုလိုအပ်လေဖြစ်သည်။

အဓိကအစိတ်အပိုင်းများအကြောင်း အသေးစိတ်ရှင်းပြခြင်း

ပန့်၏ အရင်းအမြစ်သည် စွမ်းအင်အရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်လေဆာ, များသောအားဖြင့်တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း လေဆာdiode တွင်၊ ၎င်း၏ emission wavelength သည် gain medium ၏ absorption peak နှင့် ကိုက်ညီသည် (ဥပမာ၊ ytterbium-doped fiber သည် 915nm သို့မဟုတ် 976nm wavelength နှင့် ကိုက်ညီသည်)။ single-mode laser သည် pump light source တွင် spatial coherence မြင့်မားရန် လိုအပ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ pump light ကို fine single-mode fiber core ထဲသို့ ထိရောက်စွာ ထိုးသွင်းနိုင်စေရန် single-mode fiber-coupled laser diode များကို မကြာခဏ အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။

၂။ Gain fiber များသည် လေဆာထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အဓိကအလတ်စားဖြစ်ပြီး ရှားပါးဒြပ်စင်များဖြင့် ရောစပ်ထားသော ကွာ့ဇ်ဖန်ဖိုက်ဘာများဖြစ်သည်။ အဖြစ်များသော doped ions များတွင် ytterbium (Yb³⁺), erbium (Er³⁺), thulium (Tm³⁺) စသည်တို့ပါဝင်ပြီး ၎င်းတို့သည် မတူညီသော output wavelength band များ (1064nm၊ 1550nm၊ 2μm စသည်) နှင့် ကိုက်ညီသည်။ မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည် opto-optical conversion ကိုထိန်းသိမ်းထားစဉ်တွင် pump light ကိုအပြည့်အဝစုပ်ယူနိုင်စေရန် gain fiber ၏အရှည်ကို တိကျစွာဒီဇိုင်းထုတ်ရန်လိုအပ်သည်။

၃။ ပဲ့တင်ထပ်နေသော အခေါင်းပေါက်၏ အသုံးအများဆုံး အကောင်အထည်ဖော်မှုပုံစံမှာ ဖိုက်ဘာ Bragg grating pair ဖြစ်သည်။ အော့ပတစ်ဖိုက်ဘာများကို ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်လေဆာ အနှောင့်အယှက်အစွန်းများနှင့် ထိတွေ့စေခြင်းဖြင့် grating တစ်ခု ဖွဲ့စည်းထားပြီး ၎င်းတို့၏ အဓိကဒေသများ၏ refractive index တွင် အမြဲတမ်း ပုံမှန်ပြောင်းလဲမှုကို ဖြစ်စေသည်။ grating ၏ ကာလနှင့် အရှည်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် ၎င်း၏ ရောင်ပြန်ဟပ်မှု၏ ဗဟိုလှိုင်းအလျားနှင့် bandwidth ကို တိကျစွာ ထိန်းချုပ်နိုင်သည်။ ဤ အပြည့်အဝ fiberized resonant cavity ဖွဲ့စည်းပုံသည် အော့ပတစ်မှန်ဘီလူးများကဲ့သို့သော သီးခြားအစိတ်အပိုင်းများ မလိုအပ်ဘဲ စနစ်၏ တည်ငြိမ်မှုနှင့် အနှောင့်အယှက်ဆန့်ကျင်နိုင်စွမ်းကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးသည်။

၄။ ရောင်ခြည် collimation output system ကို output end grating ရဲ့နောက်မှာ ထားလေ့ရှိပါတယ်။ ၎င်းရဲ့ function ကတော့ optical fiber ကနေထုတ်လွှတ်လိုက်တဲ့ divergent laser ကို collimated parallel light အဖြစ်ပြောင်းလဲဖို့ ဒါမှမဟုတ် working surface ပေါ်ကို ထပ်မံ focus လုပ်ဖို့ပါ။ ဒီ system မှာ self-focusing lens တွေ ဒါမှမဟုတ် micro-miniature lens group တွေ ပါဝင်လေ့ရှိပြီး alignment တိကျမှုကို သေချာစေဖို့အတွက် တိကျတဲ့ mechanical structure ကို အသုံးပြုထားပါတယ်။ အရည်အသွေးမြင့် optical design က aberration တွေကို ထိရောက်စွာ လျှော့ချပေးနိုင်ပြီး output beam က Gaussian distribution ကောင်းကောင်းကို ထိန်းသိမ်းပေးနိုင်တယ်လို့ ဆိုပါတယ်။