Нэг горимт шилэн лазерын үндсэн бүтэц

А-ийн үндсэн бүтэцнэг горимт шилэн лазер

 

Ганц горимын гайхалтай гүйцэтгэлшилэн лазертэдгээрийн нарийн дотоод бүтцийн дизайнаас үүдэлтэй. Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үр ашигтай хамтын ажиллагаа нь тогтвортой, өндөр чанартай лазер гаралтыг бий болгох үндэс суурь болдог.

Жишээлбэл, харьцангуй өндөр электро-оптик хувиргах үр ашигтай 976нм лазерыг ашиглан допингтой шилэн кабелийг цэнэглэдэг бөгөөд дараа нь сайн цацрагийн чанартай 1064нм үрийн гэрлийг ашиглан допингтой шилэн кабелийг чиглүүлж, илүү өндөр энергитэй 1064нм лазер ялгаруулдаг. Шаардлагатай 1064нм лазерын энерги өндөр байх тусам насосны эх үүсвэрийн хүч болон тоо хэмжээ их шаардагдана.

Гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дэлгэрэнгүй тайлбар

Насосны эх үүсвэр нь эрчим хүчний эх үүсвэр юмлазер, ихэвчлэнхагас дамжуулагч лазерялгаралтын долгионы урт нь олшруулах орчны шингээлтийн оргилтой тохирч буй диод (жишээлбэл, иттербий хольцтой шилэн кабель нь 915 нм эсвэл 976 нм долгионы урттай тохирч байна). Нэг горимт лазер нь насосны гэрлийн эх үүсвэр нь орон зайн өндөр когеренттай байхыг шаарддаг. Тиймээс насосны гэрлийг нарийн нэг горимт шилэн цөмд үр дүнтэй оруулахын тулд нэг горимт шилэн кабель холбогдсон лазер диодуудыг ихэвчлэн ашигладаг.

 

2. Лазер үүсгэх гол орчин нь олшруулагч утас бөгөөд ихэвчлэн ховор шороон элементүүдээр хольсон кварц шилэн утас юм. Нийтлэг хольсон ионууд нь янз бүрийн гаралтын долгионы уртын зурвасуудтай (жишээлбэл, 1064nm, 1550nm, 2μm гэх мэт) тохирч буй иттербий (Yb³⁺), эрбий (Er³⁺), тулий (Tm³⁺) гэх мэт орно. Өндөр үр ашигтай опто-оптик хувиргалтыг хадгалахын зэрэгцээ насосны гэрлийг бүрэн шингээхийн тулд олшруулагч утаснуудын уртыг нарийн тооцоолох шаардлагатай.

 

3. Резонансын хөндийн хамгийн түгээмэл хэрэгжилтийн хэлбэр нь шилэн Брэгг торны хос юм. Оптик шилэн кабелийг хэт ягаан туяаны лазерын интерференцийн ирмэгт өртүүлснээр тор үүсдэг бөгөөд энэ нь тэдгээрийн гол хэсгүүдийн хугарлын индексэд тогтмол үечилсэн өөрчлөлтийг үүсгэдэг. Торны үе ба уртыг хянаснаар төвийн долгионы урт болон түүний ойлтын зурвасын өргөнийг нарийн хянаж болно. Энэхүү бүрэн шилэн хэлбэртэй резонансын хөндийн бүтэц нь оптик линз гэх мэт тусдаа бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шаарддаггүй бөгөөд энэ нь системийн тогтвортой байдал болон интерференцийн эсрэг чадварыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлдэг.

 

4. Цацрагийн коллимацийн гаралтын систем нь ихэвчлэн гаралтын төгсгөлийн торны ард байрладаг. Үүний үүрэг нь оптик шилэн кабелиас ялгарч буй дивергент лазерыг коллимацийн зэрэгцээ гэрэл болгон хувиргах эсвэл ажлын гадаргуу дээр цаашид төвлөрүүлэх явдал юм. Энэ систем нь ихэвчлэн өөрөө фокуслах линз эсвэл бичил жижиг линзний бүлгүүдийг агуулдаг бөгөөд тэгшлэх нарийвчлалыг хангахын тулд нарийн механик бүтцийг ашигладаг. Өндөр чанартай оптик дизайн нь гажуудлыг үр дүнтэй бууруулж, гаралтын цацраг нь маш сайн Гауссын тархалтыг хадгалах боломжийг олгодог.


Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 11-р сарын 25