Өндөр хүчин чадалтай шилэн лазерын техникийн хувьсал

Өндөр хүчин чадалтай шилэн лазерын техникийн хувьсал

Оновчлолшилэн лазербүтэц

1, сансрын гэрлийн насосны бүтэц

Эртний шилэн лазерууд ихэвчлэн оптик насосны гаралтыг ашигладаг байсан.лазергаралт, түүний гаралтын чадал бага, богино хугацаанд шилэн лазерын гаралтын хүчийг хурдан сайжруулахын тулд илүү их бэрхшээлтэй тулгардаг. 1999 онд шилэн лазерын судалгаа, хөгжүүлэлтийн талбайн гаралтын хүч анх удаа 10,000 ватт болж, шилэн лазерын бүтэц нь голчлон хоёр чиглэлтэй оптик шахуургыг ашиглах, резонатор үүсгэх, шилэн лазерын налуугийн үр ашгийг судлах замаар 58.3% хүрчээ.
Гэсэн хэдий ч шилэн лазерыг боловсруулахад шилэн насосны гэрэл, лазер холбох технологийг ашиглах нь шилэн лазерын гаралтын хүчийг үр дүнтэй сайжруулж болох боловч үүнтэй зэрэгцэн оптик линзийг оптик зам барихад тохиромжгүй нарийн төвөгтэй байдал байгаа тул оптик замыг барих явцад лазерыг хөдөлгөх шаардлагатай бол дараа нь оптик замыг дахин шинэчлэх шаардлагатай байдаг.

2, шууд осцилляторын бүтэц, MOPA бүтэц

Шилэн лазерыг хөгжүүлснээр бүрхүүлийн хүч тайлагч нь линзний эд ангиудыг аажмаар сольж, шилэн лазерын хөгжлийн үе шатыг хялбарчилж, шилэн лазерын засвар үйлчилгээний үр ашгийг шууд бусаар сайжруулав. Энэхүү хөгжлийн чиг хандлага нь шилэн лазерын аажмаар практик байдлыг бэлэгддэг. Шууд осцилляторын бүтэц ба MOPA бүтэц нь зах зээл дээрх шилэн лазерын хамгийн түгээмэл хоёр бүтэц юм. Шууд осцилляторын бүтэц нь тор нь хэлбэлзлийн процессын долгионы уртыг сонгож, дараа нь сонгосон долгионы уртыг гаргадаг бол MOPA нь сараалжаас сонгосон долгионы уртыг үрийн гэрэл болгон ашигладаг бөгөөд үрийн гэрлийг нэгдүгээр түвшний өсгөгчийн үйл ажиллагааны дор өсгөдөг тул шилэн лазерын гаралтын хүч ч тодорхой хэмжээгээр нэмэгддэг. Удаан хугацааны туршид MPOA бүтэцтэй шилэн лазерыг өндөр хүчин чадалтай шилэн лазерын илүүд үздэг бүтэц болгон ашиглаж ирсэн. Гэсэн хэдий ч дараагийн судалгаагаар энэ бүтцийн өндөр чадлын гаралт нь шилэн лазерын доторх орон зайн тархалтыг тогтворгүй болгоход хялбар бөгөөд гаралтын лазерын тод байдал нь тодорхой хэмжээгээр нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь өндөр чадлын гаралтын нөлөөнд шууд нөлөөлдөг.

Ус шахах технологи хөгжихийн хэрээр

Эрт итерби агуулсан шилэн лазерын шахах долгионы урт нь ихэвчлэн 915 нм эсвэл 975 нм байдаг боловч энэ хоёр шахах долгионы урт нь итербиумын ионуудын шингээлтийн оргил үе байдаг тул шууд шахах гэж нэрлэдэг тул квант алдагдлын улмаас шууд шахах аргыг өргөн ашигладаггүй. In-band шахуургын технологи нь шууд шахуургын технологийн өргөтгөл бөгөөд шахах долгионы урт ба дамжуулах долгионы уртын хоорондох долгионы урт нь ижил төстэй бөгөөд туузан дахь шахуургын квантын алдагдлын хурд нь шууд шахуургынхаас бага байдаг.

Өндөр хүчин чадалтай шилэн лазертехнологийн хөгжлийн гацаа

Шилэн лазер нь цэрэг, эмнэлгийн болон бусад салбарт хэрэглэх өндөр ач холбогдолтой хэдий ч Хятад улс бараг 30 жилийн технологийн судалгаа, хөгжүүлэлтийн үр дүнд шилэн лазерыг өргөнөөр ашиглахыг дэмжсэн боловч хэрэв та шилэн лазерыг илүү өндөр хүч чадалтай болгохыг хүсч байгаа бол одоо байгаа технологид олон саад бэрхшээл байсаар байна. Жишээлбэл, шилэн лазерын гаралтын хүч нь нэг шилэн нэг горимд 36.6KW хүрч чадах эсэх; Шилэн лазерын гаралтын чадалд шахах хүчний нөлөөлөл; Шилэн лазерын гаралтын чадалд дулааны линзний нөлөөлөл.

Үүнээс гадна шилэн лазерын өндөр чадлын гаралтын технологийг судлахдаа хөндлөн горимын тогтвортой байдал, фотон харанхуйлах эффектийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Судалгаанаас үзэхэд хөндлөн горимын тогтворгүй байдлын нөлөөллийн хүчин зүйл нь шилэн халаалт бөгөөд фотон харанхуйлах нөлөө нь шилэн лазер нь хэдэн зуун ватт эсвэл хэд хэдэн киловатт эрчим хүчийг тасралтгүй гаргаж байх үед гаралтын чадал нь хурдацтай буурах хандлагыг харуулж, шилэн лазерын тасралтгүй өндөр чадлын гаралт тодорхой хэмжээгээр хязгаарлагддаг болохыг харуулж байна.

Фотоны харанхуйлах нөлөөний тодорхой шалтгааныг одоогоор тодорхой тогтоогоогүй байгаа ч ихэнх хүмүүс хүчилтөрөгчийн согогийн төв ба цэнэгийн дамжуулалтын шингээлт нь фотон харанхуйлах эффект үүсэхэд хүргэдэг гэж үздэг. Эдгээр хоёр хүчин зүйл дээр фотон харанхуйлах нөлөөг дарангуйлах дараах аргуудыг санал болгож байна. Хөнгөн цагаан, фосфор гэх мэтийг цэнэглэх шингээлтээс зайлсхийхийн тулд, дараа нь оновчтой идэвхтэй эслэгийг туршин хэрэглэж, 3 кВт-ын хүчийг хэдэн цагийн турш барьж, 1 кВт-ын хүчийг 100 цагийн турш тогтвортой байлгах тусгай стандарт юм.