चे मूलभूत तत्वसिंगल-मोड फायबर लेसर
लेसर निर्मितीसाठी तीन मूलभूत अटी पूर्ण करणे आवश्यक आहे: लोकसंख्या उलटणे, योग्य रेझोनंट पोकळी आणि पोहोचणेलेसरथ्रेशोल्ड (रेझोनंट कॅव्हिटीमध्ये प्रकाशाचा फायदा तोट्यापेक्षा जास्त असावा). सिंगल-मोड फायबर लेसरची कार्यप्रणाली या मूलभूत भौतिक तत्त्वांवर आधारित आहे आणि फायबर वेव्हगाइड्सच्या विशेष संरचनेद्वारे कार्यप्रदर्शन ऑप्टिमायझेशन प्राप्त करते.
उत्तेजित किरणोत्सर्ग आणि लोकसंख्या उलटा हे लेसरच्या निर्मितीसाठी भौतिक आधार आहेत. जेव्हा पंप स्रोताद्वारे (सामान्यतः सेमीकंडक्टर लेसर डायोड) उत्सर्जित होणारी प्रकाश ऊर्जा दुर्मिळ पृथ्वी आयनांनी (जसे की यटरबियम Yb³⁺, एर्बियम Er³⁺) भरलेल्या गेन फायबरमध्ये इंजेक्ट केली जाते, तेव्हा दुर्मिळ पृथ्वी आयन ऊर्जा शोषून घेतात आणि ग्राउंड स्टेटमधून उत्तेजित स्टेटमध्ये संक्रमण करतात. जेव्हा उत्तेजित स्टेटमध्ये आयनांची संख्या ग्राउंड स्टेटपेक्षा जास्त होते, तेव्हा पॉप्युलेशन इन्व्हर्जन स्टेट तयार होते. या टप्प्यावर, आपत्कालीन फोटॉन उत्तेजित-अवस्थेच्या आयनच्या उत्तेजित रेडिएशनला ट्रिगर करेल, आपत्कालीन फोटॉन सारख्याच वारंवारता, अवस्था आणि दिशेने नवीन फोटॉन तयार करेल, ज्यामुळे ऑप्टिकल अॅम्प्लिफिकेशन साध्य होईल.
सिंगल-मोडचे मुख्य वैशिष्ट्यफायबर लेसरत्यांच्या अत्यंत सूक्ष्म कोर व्यासात (सामान्यत: 8-14μm) असते. वेव्ह ऑप्टिक्स सिद्धांतानुसार, असा सूक्ष्म कोर फक्त एक इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड मोड (म्हणजेच, मूलभूत मोड LP₀₁ किंवा HE₁₁ मोड) स्थिरपणे प्रसारित करण्यास अनुमती देऊ शकतो, म्हणजेच एकल मोड. हे मल्टीमोड फायबरमध्ये अस्तित्वात असलेल्या इंटरमॉडल डिस्पर्शन समस्येला दूर करते, म्हणजेच, वेगवेगळ्या वेगाने वेगवेगळ्या मोड्सच्या प्रसारामुळे होणारी पल्स ब्रॉडनिंग इंद्रियगोचर. ट्रान्समिशन वैशिष्ट्यांच्या दृष्टिकोनातून, सिंगल-मोड ऑप्टिकल फायबरमध्ये अक्षीय दिशेने प्रसारित होणाऱ्या प्रकाशाचा मार्ग फरक अत्यंत लहान असतो, ज्यामुळे आउटपुट बीममध्ये परिपूर्ण स्थानिक सुसंगतता आणि गॉसियन ऊर्जा वितरण असते आणि बीम गुणवत्ता घटक M² 1 पर्यंत पोहोचू शकतो (आदर्श गॉसियन बीमसाठी M²=1).
फायबर लेसर हे तिसऱ्या पिढीचे उत्कृष्ट प्रतिनिधी आहेतलेसर तंत्रज्ञान, जे दुर्मिळ पृथ्वी घटक-डोप्ड काचेच्या तंतूंचा वापर लाभ माध्यम म्हणून करतात. गेल्या दशकात, सिंगल-मोड फायबर लेसरने त्यांच्या अद्वितीय कामगिरी फायद्यांमुळे जागतिक लेसर बाजारपेठेत वाढत्या प्रमाणात महत्त्वाचा वाटा व्यापला आहे. मल्टीमोड फायबर लेसर किंवा पारंपारिक सॉलिड-स्टेट लेसरच्या तुलनेत, सिंगल-मोड फायबर लेसर 1 च्या जवळ बीम गुणवत्तेसह एक आदर्श गौसियन बीम तयार करू शकतात, याचा अर्थ असा की बीम जवळजवळ सैद्धांतिक किमान विचलन कोन आणि किमान केंद्रित बिंदूपर्यंत पोहोचू शकतो. हे वैशिष्ट्य उच्च अचूकता आणि कमी थर्मल प्रभाव आवश्यक असलेल्या प्रक्रिया आणि मापन क्षेत्रात ते अपूरणीय बनवते.
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-१९-२०२५