Жогорку кубаттуулуктагы була лазерлеринин техникалык эволюциясы

Жогорку кубаттуулуктагы була лазерлеринин техникалык эволюциясы

Оптималдаштыруубула лазертүзүлүш

1, космостук жарык насосунун түзүлүшү

Алгачкы була лазерлери көбүнчө оптикалык насостун чыгышын колдонушкан,лазерЧыгаруу кубаттуулугу төмөн болгондуктан, була лазеринин чыгуу кубаттуулугун кыска убакыттын ичинде тез жакшыртуу үчүн чоң кыйынчылыктар жаралат. 1999-жылы була лазеринин чыгуу кубаттуулугун изилдөө жана иштеп чыгуу тармагында биринчи жолу 10000 ватт ашып, була лазеринин түзүлүшү негизинен оптикалык эки тараптуу насосту колдонуу менен резонаторду түзүп, була лазеринин жантайыңкы эффективдүүлүгүн изилдөө менен 58,3% га жеткен.
Бирок, була лазерлерин иштеп чыгуу үчүн була насосунун жарыгын жана лазердик байланыш технологиясын колдонуу була лазерлеринин чыгуу кубаттуулугун натыйжалуу жакшырта алса да, ошол эле учурда татаалдык бар, бул оптикалык жолду куруу үчүн оптикалык линзанын шарты жок, лазерди оптикалык жолду куруу процессинде жылдыруу керек болгондон кийин, оптикалык жолду дагы кайра тууралоо керек, бул оптикалык насостук түзүлүш була лазерлеринин кеңири колдонулушун чектейт.

2, түз осциллятор түзүлүшү жана MOPA түзүлүшү

Була лазерлеринин өнүгүшү менен, каптоочу кубаттуу чечкичтер акырындык менен линза компоненттерин алмаштырып, була лазерлеринин иштеп чыгуу кадамдарын жөнөкөйлөтүп, була лазерлеринин тейлөө натыйжалуулугун кыйыр түрдө жогорулатты. Бул өнүгүү тенденциясы була лазерлеринин акырындык менен практикалык экендигин билдирет. Түз осциллятордун түзүлүшү жана MOPA түзүлүшү рыноктогу була лазерлеринин эң кеңири таралган эки түзүлүшү болуп саналат. Түз осциллятордун түзүлүшү, торчо термелүү процессинде толкун узундугун тандап, андан кийин тандалган толкун узундугун чыгарат, ал эми MOPA торчо тарабынан тандалган толкун узундугун үрөн нуру катары колдонот жана үрөн нуру биринчи деңгээлдеги күчөткүчтүн таасири астында күчөтүлөт, ошондуктан була лазеринин чыгуу кубаттуулугу да белгилүү бир деңгээлде жакшырат. Узак убакыт бою MPOA түзүлүшүнө ээ була лазерлер жогорку кубаттуулуктагы була лазерлер үчүн артыкчылыктуу түзүлүш катары колдонулуп келген. Бирок, кийинки изилдөөлөр бул түзүлүштөгү жогорку кубаттуулуктагы чыгыш була лазеринин ичиндеги мейкиндик бөлүштүрүүнүн туруксуздугуна алып келиши мүмкүн экенин жана чыгыш лазеринин жарыктыгына белгилүү бир деңгээлде таасир этерин, бул дагы жогорку кубаттуулуктагы чыгыш эффектине түздөн-түз таасир этерин аныктады.

Насос технологиясынын өнүгүшү менен

Иттербий менен легирленген була лазеринин алгачкы насостук толкун узундугу адатта 915 нм же 975 нмди түзөт, бирок бул эки насостук толкун узундугу иттербий иондорунун сиңирүү чокулары болуп саналат, ошондуктан ал түз насостоо деп аталат, кванттык жоготуудан улам түз насостоо кеңири колдонулган эмес. Тилке ичиндеги насостоо технологиясы - бул түздөн-түз насостоо технологиясынын кеңейтилиши, анда насостук толкун узундугу менен өткөрүүчү толкун узундугунун ортосундагы толкун узундугу окшош жана тилке ичиндеги насостоонун кванттык жоготуу ылдамдыгы түз насостоого караганда кичине.

Жогорку кубаттуулуктагы була лазеритехнологияны өнүктүрүүдөгү тоскоолдук

Була лазерлеринин аскердик, медициналык жана башка тармактарда колдонуу баалуулугу жогору болгону менен, Кытай дээрлик 30 жылдык технологиялык изилдөөлөр жана иштеп чыгуулар аркылуу була лазерлерин кеңири колдонууну жайылтты, бирок эгер сиз була лазерлеринин жогорку кубаттуулукту чыгара ала тургандай кылып жасагыңыз келсе, учурдагы технологияда дагы эле көптөгөн тоскоолдуктар бар. Мисалы, була лазеринин чыгуу кубаттуулугу бир булалуу бир режимдүү 36,6 кВтка жете алабы; сордуруу кубаттуулугунун була лазеринин чыгуу кубаттуулугуна тийгизген таасири; жылуулук линзасынын була лазеринин чыгуу кубаттуулугуна тийгизген таасири.

Мындан тышкары, була лазеринин жогорку кубаттуулуктагы технологиясын изилдөөдө туурасынан кеткен режимдин туруктуулугу жана фотондордун караңгылатуу эффектиси да эске алынышы керек. Изилдөөнүн жүрүшүндө, туурасынан кеткен режимдин туруксуздугунун таасир этүүчү фактору буланын ысышы экени жана фотондордун караңгылатуу эффектиси негизинен була лазери жүздөгөн ватт же бир нече киловатт кубаттуулукту үзгүлтүксүз чыгарганда, чыгуучу кубаттуулук тез төмөндөө тенденциясын көрсөтөт жана була лазеринин үзгүлтүксүз жогорку кубаттуулуктагы чыгышына белгилүү бир деңгээлде чектөөлөр бар экени айкын болду.

Фотондордун караңгылашынын конкреттүү себептери учурда так аныктала элек болсо да, көпчүлүк адамдар кычкылтектин кемчилик борбору жана заряддын өткөрүлүшү фотондордун караңгылашынын пайда болушуна алып келиши мүмкүн деп эсептешет. Бул эки фактор боюнча фотондордун караңгылашынын таасирин токтотуунун төмөнкү жолдору сунушталат. Мисалы, алюминий, фосфор ж.б., заряддын өткөрүлүшүнүн сиңирилишинен качуу үчүн, андан кийин оптималдаштырылган активдүү була сыналып, колдонулат, өзгөчө стандарт - 3 кВт кубаттуулукту бир нече саат бою жана 1 кВт кубаттуулукту 100 саат бою туруктуу чыгарууну сактоо.