BWT විසින් ඝන අවකාශීය සැකැස්ම (DSBC) න්‍යාය යෝජනා කර ඇති අතර කිලෝවොට් මට්ටමේ පොම්ප ප්රභවයේ අත්හදා බැලීම හරහා DSBC හි නිවැරදි බව තහවුරු කර ඇත.වර්තමානයේ, තනි නලයක බලය 15W-30W@BPP≈5-12mm*mrad දක්වා වැඩි කර ඇති අතර විද්‍යුත්-දෘෂ්‍ය කාර්යක්ෂමතාව >60% වන අතර, තන්තු ප්රතිදානය සමඟ සම්බන්ධ වූ අධි බලැති පොම්ප ප්‍රභවය ඉහළ මට්ටමක පවත්වා ගැනීමට හැකි වේ. පරිමාව අඩු කිරීමේදී දීප්තියේ ප්රතිදානය, බර අඩු කර ගැනීමට සහ විද්‍යුත් දෘශ්‍ය පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමට හැකි වේ.
වත්මන් චිපය භාවිතා කරමින්, BWT විසින් පිළිවෙළින් 135μm NA0.22 තන්තු-සම්බන්ධිත නිමැවුම් 420W තරංග ආයාමය-976nm, ගුණාත්මක ≈ 500g හි හර විෂ්කම්භයක් සහිත පොම්ප ප්‍රභවයක් අවබෝධ කර ගෙන ඇත;සහ හර විෂ්කම්භය 220μm NA0.22 තන්තු සම්බන්ධිත නිමැවුම් 1000W තනි තරංග ආයාමය 976nm (හෝ 915nm), ගුණාත්මක ≈ 400g පොම්ප මූලාශ්රය.
අනාගතයේදී, අර්ධ සන්නායක චිපයේ දීප්තිය සහ විද්‍යුත් දෘශ්‍ය කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමත් සමඟ, සැහැල්ලු සහ අධි බලැති පොම්ප ප්‍රභවයන් කුඩා පරිමා අධි බල තන්තු ලේසර් ආලෝක ප්‍රභවයන් නිෂ්පාදනය කිරීමේදී ප්‍රතිස්ථාපනය කළ නොහැකි කාර්යභාරයක් ඉටු කරනු ඇති අතර, සංවර්ධනය ක්‍රියාකාරීව ප්‍රවර්ධනය කරනු ඇත. කාර්මික යෙදුම්.
හැදින්වීම
ෆයිබර් ලේසර් ඒවායේ විශිෂ්ට කදම්භ ගුණාත්මක භාවය සහ නම්‍යශීලී බල ප්‍රසාරණ හැකියාවන් (තන්තු සංයෝජන) හේතුවෙන් වේගයෙන් වර්ධනය වී ඇත.මෑත වසරවලදී, තනි මාදිලියේ තනි-තන්තු තන්තු ලේසර් TMI (තීර්‍ය මාදිලියේ අස්ථාවරත්වය) සහ SRS බලපෑම් මගින් සීමා කර ඇති අතර අර්ධ සන්නායක සෘජු පොම්ප කිරීමේ ෆයිබර් ලේසර් ඔස්කිලේටරවල බලය 5kW දක්වා සීමා වේ.
[1].ලේසර් ඇම්ප්ලිෆයර් ද 10kW හි නතර කර ඇත
[2].හර විෂ්කම්භය නිසි ලෙස වැඩි කිරීමෙන් නිමැවුම් බලය වැඩි කළ හැකි වුවද, නිමැවුම් කදම්භයේ ගුණාත්මක භාවය ද අඩු වේ -1.එසේ වුවද, අර්ධ සන්නායක පොම්ප ප්‍රභවයන්ගේ දීප්තිය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වන ඉල්ලුම තවමත් හදිසි ය.
කාර්මික සැකසුම් යෙදුම්වල කදම්භයේ ගුණාත්මකභාවය සඳහා වන අවශ්‍යතා තනි මාදිලියක් නොවේ.තනි තන්තු වල බලය වැඩි කිරීම සඳහා, අඩු ඇණවුම් මාදිලි කිහිපයක් අවසර දෙනු ලැබේ.මේ දක්වා, කණ්ඩායම් යෙදුම් සමඟ (ප්‍රධාන වශයෙන් ලෝහ ද්රව්ය කැපීම සහ වෑල්ඩින් කිරීම), අනුරූප අධි බලැති පොම්ප ප්‍රභවයන් නිෂ්පාදනය කිරීම, 5kW ට වැඩි 976nm පොම්ප කිරීම මත පදනම් වූ කිහිපයක්-මාදිලි තනි-තන්තු සහ කදම්බ ඒකාබද්ධ බහු-මාදිලි ලේසර් ආලෝක ප්‍රභවයන් කණ්ඩායම් පරිමාණයෙන් ද වේ.
කුඩා, සැහැල්ලු සහ වඩා ස්ථායී
අර්ධ සන්නායක චිප් BPP සහ පොම්ප ප්රභවයේ දීප්තිය අතර සම්බන්ධය
වසර තුනකට පෙර, 9xxnm චිප්ස් වල දීප්තිය බොහෝ දුරට 3W/mm*mrad@12W-100μm තීරු පළල සහ 2W/mm*mrad@18W-200μm තීරු පළල මට්ටමේ විය.එවැනි චිප්ස් මත පදනම්ව, BWT 600W සහ 1000W 200μm NA0.22 තන්තු-සම්බන්ධ ප්රතිදානය-1 ලබා ගනී.
දැනට, 9xxnm චිප්ස් වල දීප්තිය 3.75W/mm*mrad@15W-100μm තීරු පළල සහ 3W/mm*mrad@30W-230μm තීරු පළල ලබා ඇති අතර විද්‍යුත් දෘශ්‍ය කාර්යක්ෂමතාවය මූලික වශයෙන් 60%ක පමණ පවත්වා ගෙන යයි.
ඝන අවකාශීය සැකැස්මේ න්‍යායට අනුව [6], එය ගණනය කරනු ලබන්නේ 78% ක සාමාන්‍ය තන්තු සම්බන්ධ කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාවය අනුවය (චිපයේ සිට තන්තු සම්බන්ධ කිරීමේ ප්රතිදානය දක්වා ලේසර් විමෝචනය: තනි තරංග ආයාම අවකාශීය කදම්භ සංයෝජනය සහ VBG නොමැතිව ධ්‍රැවීකරණ කදම්භ සංයෝජනය), චිපය ඉහළම බලයෙන් ක්‍රියා කරන බව උපකල්පනය කෙරේ ( චිප් BPP විවිධ ධාරා වලදී වෙනස් වේ), අපි පහත පරිදි දත්ත සිතියමක් සම්පාදනය කර ඇත:
* චිප් දීප්තිය VS විවිධ හර විෂ්කම්භය තන්තු සම්බන්ධ කිරීමේ නිමැවුම් බලය
යම් තන්තු (හරය විෂ්කම්භය සහ NA ස්ථාවර) නිශ්චිත බල සම්බන්ධක ප්‍රතිදානයක් ලබා ගන්නා විට, විවිධ දීප්තිය සහිත චිප්ස් සඳහා, චිප් ගණන වෙනස් වන අතර, පොම්ප ප්රභවයේ පරිමාව සහ බර වෙනස් වන බව ඉහත රූපයෙන් සොයාගත හැකිය. ද වෙනස් වේ.ෆයිබර් ලේසර් පොම්ප කිරීමේ අවශ්‍යතා සඳහා, විවිධ දීප්තිය සහිත ඉහත චිප්ස් වලින් සාදන ලද පොම්ප ප්‍රභවය තෝරා ගන්නේ නම්, එකම බලයේ ෆයිබර් ලේසර්වල බර සහ පරිමාව සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් වන අතර ජල සිසිලන පද්ධතියේ වින්‍යාසය ද වේ. හාත්පසින්ම වෙනස්.
ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව, කුඩා ප්‍රමාණය සහ සැහැල්ලු බර අනාගත ලේසර් ආලෝක ප්‍රභවයන් (ඩයෝඩ ලේසර්, ඝණ-ස්ථ ලේසර් හෝ ෆයිබර් ලේසර් වේවා) සංවර්ධනයේ නොවැළැක්විය හැකි ප්‍රවණතා වන අතර අර්ධ සන්නායක චිප්ස් වල දීප්තිය, කාර්යක්ෂමතාව සහ බලය එහි තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. .
සැහැල්ලු, ඉහළ දීප්තිය, අධි බලැති පොම්ප මූලාශ්රය
තන්තු සංයෝජනයට අනුවර්තනය වීම සඳහා, අපි පොදු තන්තු පිරිවිතර තෝරා ගත්තෙමු: 135μm NA0.22 සහ 220μm NA0.22.පොම්ප ප්‍රභව දෙකේ දෘශ්‍ය සැලසුම ඝන අවකාශීය සැකැස්ම සහ ධ්‍රැවීකරණ කදම්භ සංයෝජනය භාවිතා කරයි.
ඒවා අතර, 420WLD 3.75W/mm*mrad@15W චිප් සහ 135μm NA0.22 තන්තු භාවිතා කරයි, සහ VBG තරංග ආයාම අගුලු දැමීම, 30-100% බල තරංග අගුලු දැමීමේ අවශ්‍යතා සපුරාලන අතර විද්‍යුත් දෘශ්‍ය කාර්යක්ෂමතාව 41% කි. .LD ශරීරය ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයෙන් සහ සැන්ඩ්විච් ව්‍යුහයෙන් සාදා ඇත [5].ඉහළ සහ පහළ චිප්ස් ජල සිසිලන නාලිකාව බෙදා ගනී, එය අවකාශය භාවිතය වැඩි දියුණු කරයි.ආලෝක ස්ථාන සැකැස්ම, වර්ණාවලිය සහ බල ප්රතිදානය (තන්තු වල බලය) රූපයේ දැක්වේ:
*420W@135μm NA0.22 LD
අපි ඉහළ සහ අඩු උෂ්ණත්ව කම්පන සහ කම්පන පරීක්ෂණ සඳහා LD 6ක් තෝරා ගත්තෙමු.පරීක්ෂණ දත්ත පහත පරිදි වේ:
*ඉහළ සහ අඩු උෂ්ණත්ව බලපෑම් පරීක්ෂණය
*කම්පන පරීක්ෂණය
1000WLD 3W/mm*mrad@30W චිපයක් සහ 220μm NA0.22 තන්තු භාවිතා කරයි, එය පිළිවෙලින් 1000W 915nm සහ 976nm තන්තු-සම්බන්ධිත ප්‍රතිදානයක් ලබා ගන්නා අතර විද්‍යුත් දෘශ්‍ය කාර්යක්ෂමතාව > 44% වේ.LD ශරීරය ද ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ ද්රව්ය වලින් සාදා ඇත.ඉහළ බලයට ස්කන්ධ අනුපාතයක් අනුගමනය කිරීම සඳහා, ව්‍යුහාත්මක ශක්තිය සහතික කිරීමේ කොන්දේසිය යටතේ LD කවචය සරල කර ඇත.LD ගුණාත්මකභාවය, ස්ථාන සැකැස්ම සහ නිමැවුම් බලය (තන්තු වල බලය) පහත පරිදි වේ:
*1000W@220μm NA0.22 LD
පොම්ප ප්රභවයේ විශ්වසනීයත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, කප්ලිං එන්ඩ් ෆයිබර් ක්වාර්ට්ස් එන්ඩ් කැප් ෆියුෂන් සහ ක්ලැඩින් ලයිට් ෆිල්ටරින් තාක්ෂණය භාවිතා කරයි, එමඟින් පොම්ප ප්‍රභවයෙන් පිටත තන්තු වල උෂ්ණත්වය කාමර උෂ්ණත්වයට ආසන්න වේ.ඉහළ සහ අඩු උෂ්ණත්ව කම්පන සහ කම්පන පරීක්ෂණ සඳහා 976nmLD හයක් තෝරා ගන්නා ලදී.පරීක්ෂණ ප්රතිඵල පහත පරිදි වේ:
*ඉහළ සහ අඩු උෂ්ණත්ව බලපෑම් පරීක්ෂණය
*ඉහළ සහ අඩු උෂ්ණත්ව බලපෑම් පරීක්ෂණය
*කම්පන පරීක්ෂණය
නිගමනය
ඉහළ දීප්තියේ ප්‍රතිදානයක් ලබා ගැනීම විද්‍යුත් දෘෂ්‍ය කාර්යක්ෂමතාවයේ වියදමින් පැමිණේ, එනම් ඉහළම ප්‍රතිදාන බලය සහ ඉහළම විද්‍යුත් දෘශ්‍ය කාර්යක්ෂමතාව එකවර ලබා ගත නොහැක, එය චිපයේ දීප්තිය සහ සම්බන්ධ කිරීමේ සාමාන්‍ය සංඛ්‍යාතය මගින් තීරණය වේ. තන්තු.බහු-තනි-නල අවකාශීය කදම්භයේ තාක්ෂණය ඒකාබද්ධ කිරීම, දීප්තිය සහ කාර්යක්ෂමතාව සෑම විටම එකම අවස්ථාවේදීම සාක්ෂාත් කරගත නොහැකි ඉලක්ක වේ.නිශ්චිත යෙදුම අනුව විද්‍යුත් දෘශ්‍ය කාර්යක්ෂමතාව සහ බලයේ ශේෂය තීරණය කළ යුතුය.
යොමු කිරීම්
[1] Mller Friedrich, Krmer Ria G., Matzdorf Christian, et al, "Yb-doped monolithic single-mode amplifier සහ oscillator setup හි බහු-kW කාර්ය සාධන විශ්ලේෂණය," Fiber Lasers XVI: Technology and Systems (2019).
[2] Gapontsev V, Fomin V, Ferin A, et al, “Diffraction Limited Ultra-High-Power Fiber Lasers,” Advanced Solid-state Photonics (2010).
[3] Haoxing Lin, Li Ni, Kun Peng, et al, “චීනයේ දේශීයව නිෂ්පාදනය කරන ලද YDF මාත්‍රණය කරන ලද ෆයිබර් ලේසර් එක තන්තුවකින් 20kW ප්‍රතිදානයක් ලබා ගත්තේය,” Chinese Journal of Lasers, 48(09),(2021).
[4] Cong Gao, Jiangyun Dai, Fengyun Li, et al, "ගෙදර හැදූ 10-kW Ytterbium-Doped Aluminophosphosilicate Fiber for Tandem Pumping," Chinese Journal of Lasers, 47(3), (2020).
[5] Dan Xu, Zhijie Guo, Tujia Zhang, et al, "600 W ඉහළ දීප්තියක් සහිත ඩයෝඩ ලේසර් පොම්ප කිරීමේ මූලාශ්රය," Spie Laser,1008603,(2017).
[6] Dan Xu, Zhijie Guo, Di Ma, et al, "ඉහළ දීප්තිය KW පන්තියේ සෘජු ඩයෝඩ ලේසර්," අධි බලැති ඩයෝඩ ලේසර් තාක්ෂණය XVI, අධි බලැති ඩයෝඩ ලේසර් තාක්ෂණය XVI, (2018).
2003 දී ආරම්භ කරන ලද, BWT යනු ගෝලීය ලේසර් විසඳුම් සේවා සපයන්නා වේ."Let the Dream Drive the Light" හි මෙහෙවර සහ "විශිෂ්ඨ නවෝත්පාදනයේ" වටිනාකම් සමඟින්, සමාගම වඩා හොඳ ලේසර් නිෂ්පාදන නිර්මාණය කිරීමට සහ ගෝලීය පාරිභෝගිකයින් සඳහා ඩයෝඩ ලේසර්, ෆයිබර් ලේසර්, අල්ට්‍රාෆාස්ට් ලේසර් නිෂ්පාදන සහ විසඳුම් ලබා දීමට කැපවී සිටී.මේ දක්වා, BWT ලේසර් මිලියන 10කට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් ලොව පුරා රටවල් සහ කලාප 70කට වඩා වැඩි ගණනක ස්ථායීව මාර්ගගතව ක්‍රියාත්මක වේ.
පසු කාලය: මැයි-11-2022