सिंगल-मोड फायबर लेसर निवडण्यासाठी संदर्भ

निवडण्यासाठी संदर्भसिंगल-मोड फायबर लेसर
व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये, योग्य एकल-मोड निवडणेफायबर लेसरविशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकता, ऑपरेटिंग वातावरण आणि बजेट मर्यादांशी जुळणारी कामगिरी सुनिश्चित करण्यासाठी विविध पॅरामीटर्सचे पद्धतशीर वजन करणे आवश्यक आहे. हा विभाग आवश्यकतांवर आधारित एक व्यावहारिक निवड पद्धत प्रदान करेल.
अनुप्रयोग परिस्थितीवर आधारित निवड धोरण
साठी कामगिरी आवश्यकतालेसरवेगवेगळ्या अनुप्रयोग परिस्थितींमध्ये लक्षणीयरीत्या बदलतात. निवडीतील पहिले पाऊल म्हणजे अनुप्रयोगाच्या मुख्य मागण्या स्पष्ट करणे.
अचूक मटेरियल प्रोसेसिंग आणि मायक्रो-नॅनो मॅन्युफॅक्चरिंग: अशा अनुप्रयोगांमध्ये बारीक कटिंग, ड्रिलिंग, सेमीकंडक्टर वेफर डायसिंग, मायक्रोन-लेव्हल मार्किंग आणि 3D प्रिंटिंग इत्यादींचा समावेश आहे. त्यांच्यासाठी बीम गुणवत्तेसाठी आणि फोकस्ड स्पॉट साईजसाठी अत्यंत उच्च आवश्यकता आहेत. 1 च्या शक्य तितक्या जवळ M² फॅक्टर असलेला लेसर (जसे की <1.1) निवडला पाहिजे. मटेरियलची जाडी आणि प्रोसेसिंग गतीच्या आधारे आउटपुट पॉवर निश्चित करणे आवश्यक आहे. साधारणपणे, दहा ते शेकडो वॅट्सची पॉवर बहुतेक मायक्रो-प्रोसेसिंगच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकते. तरंगलांबीनुसार, बहुतेक मेटल मटेरियल प्रोसेसिंगसाठी 1064nm हा पसंतीचा पर्याय आहे कारण त्याचा उच्च शोषण दर आणि प्रति वॅट लेसर पॉवर कमी खर्च येतो.
वैज्ञानिक संशोधन आणि उच्च दर्जाचे मापन: अनुप्रयोग परिस्थितींमध्ये ऑप्टिकल ट्वीझर्स, कोल्ड अणू भौतिकशास्त्र, उच्च-रिझोल्यूशन स्पेक्ट्रोस्कोपी आणि इंटरफेरोमेट्री यांचा समावेश आहे. या क्षेत्रांमध्ये सामान्यतः लेसरच्या मोनोक्रोमॅटिकिटी, वारंवारता स्थिरता आणि आवाज कामगिरीचा अत्यंत शोध घेतला जातो. अरुंद रेषारुंदी (एकल वारंवारता देखील) आणि कमी-तीव्रतेचा आवाज असलेल्या मॉडेल्सना प्राधान्य दिले पाहिजे. विशिष्ट अणू किंवा रेणूच्या अनुनाद रेषेच्या आधारावर तरंगलांबी निवडली पाहिजे (उदाहरणार्थ, रुबिडियम अणू थंड करण्यासाठी सामान्यतः 780nm वापरली जाते). हस्तक्षेप प्रयोगांसाठी बायस देखभाल आउटपुट सहसा आवश्यक असते. वीज आवश्यकता सामान्यतः जास्त नसते आणि अनेकशे मिलीवॅट ते अनेक वॅट्स बहुतेकदा पुरेसे असतात.
वैद्यकीय आणि जैवतंत्रज्ञान: वापरात नेत्ररोग शस्त्रक्रिया, त्वचा उपचार आणि फ्लोरोसेन्स मायक्रोस्कोपी इमेजिंग यांचा समावेश आहे. डोळ्यांची सुरक्षा हा प्राथमिक विचार आहे, म्हणून १५५०nm किंवा २μm तरंगलांबी असलेले लेसर, जे डोळ्याच्या सुरक्षितता बँडमध्ये असतात, बहुतेकदा निवडले जातात. निदानात्मक वापरासाठी, पॉवर स्थिरतेकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे; उपचारात्मक वापरासाठी, उपचारांच्या खोली आणि उर्जेच्या आवश्यकतांवर आधारित योग्य पॉवर निवडली पाहिजे. अशा वापरांमध्ये ऑप्टिकल ट्रान्समिशनची लवचिकता हा एक प्रमुख फायदा आहे.
कम्युनिकेशन आणि सेन्सिंग: फायबर ऑप्टिक सेन्सिंग, liDAR आणि स्पेस ऑप्टिकल कम्युनिकेशन हे सामान्य अनुप्रयोग आहेत. या परिस्थितींसाठी आवश्यक आहेलेसरउच्च विश्वासार्हता, पर्यावरणीय अनुकूलता आणि दीर्घकालीन स्थिरता असणे. ऑप्टिकल फायबरमध्ये सर्वात कमी ट्रान्समिशन लॉसमुळे १५५०nm बँड पसंतीचा पर्याय बनला आहे. सुसंगत शोध प्रणालींसाठी (जसे की सुसंगत लिडार), स्थानिक ऑसिलेटर म्हणून अत्यंत अरुंद लाइनविड्थसह रेषीय ध्रुवीकृत लेसर आवश्यक आहे.
२. प्रमुख पॅरामीटर्सचे प्राधान्यक्रमानुसार वर्गीकरण
असंख्य पॅरामीटर्सना तोंड देताना, खालील प्राधान्यक्रमांवर आधारित निर्णय घेतले जाऊ शकतात:
निर्णायक पॅरामीटर्स: प्रथम, तरंगलांबी आणि बीमची गुणवत्ता निश्चित करा. तरंगलांबी अनुप्रयोगाच्या आवश्यक आवश्यकतांनुसार (मटेरियल शोषण वैशिष्ट्ये, सुरक्षा मानके, अणु अनुनाद रेषा) निर्धारित केली जाते आणि सहसा तडजोड करण्यास जागा नसते. बीमची गुणवत्ता थेट अनुप्रयोगाची मूलभूत व्यवहार्यता ठरवते. उदाहरणार्थ, अचूक मशीनिंग अत्यधिक उच्च M² असलेले लेसर स्वीकारू शकत नाही.
कामगिरीचे मापदंड: दुसरे म्हणजे, आउटपुट पॉवर आणि लाइन रुंदी/ध्रुवीकरणाकडे लक्ष द्या. पॉवरने अनुप्रयोगाच्या ऊर्जा उंबरठा किंवा कार्यक्षमतेच्या आवश्यकता पूर्ण केल्या पाहिजेत. अनुप्रयोगाच्या विशिष्ट तांत्रिक मार्गावर आधारित लाइनरुद्धी आणि ध्रुवीकरण वैशिष्ट्ये निश्चित केली जातात (जसे की हस्तक्षेप किंवा वारंवारता दुप्पट करणे समाविष्ट आहे का). व्यावहारिक मापदंड: शेवटी, स्थिरता (जसे की दीर्घकालीन आउटपुट पॉवर स्थिरता), विश्वसनीयता (दोषमुक्त ऑपरेशन वेळ), व्हॉल्यूम पॉवर वापर, इंटरफेस सुसंगतता आणि खर्च विचारात घ्या. हे पॅरामीटर्स प्रत्यक्ष कार्यरत वातावरणात लेसरच्या मालकीच्या एकत्रीकरणाच्या अडचणी आणि एकूण खर्चावर परिणाम करतात.

३. सिंगल-मोड आणि मल्टी-मोडमधील निवड आणि निर्णय
जरी हा लेख सिंगल-मोडवर केंद्रित आहेफायबर लेसर, प्रत्यक्ष निवडीमध्ये सिंगल-मोड निवडण्याची आवश्यकता स्पष्टपणे समजून घेणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. जेव्हा एखाद्या अनुप्रयोगाच्या मुख्य आवश्यकता सर्वोच्च प्रक्रिया अचूकता, सर्वात लहान उष्णता-प्रभावित क्षेत्र, अंतिम फोकसिंग क्षमता किंवा सर्वात लांब ट्रान्समिशन अंतर असतात, तेव्हा सिंगल-मोड फायबर लेसर हा एकमेव योग्य पर्याय असतो. याउलट, जर अनुप्रयोगात प्रामुख्याने जाड प्लेट वेल्डिंग, मोठ्या-क्षेत्र पृष्ठभाग उपचार किंवा कमी-अंतराचे उच्च-शक्ती प्रसारण समाविष्ट असेल आणि परिपूर्ण अचूकतेची आवश्यकता जास्त नसेल, तर मल्टीमोड फायबर लेसर त्यांच्या उच्च एकूण शक्ती आणि कमी किमतीमुळे अधिक किफायतशीर आणि व्यावहारिक पर्याय बनू शकतात.