मूलभूत तत्त्वसिंगल-मोड फायबर लेझर्स
लेझरच्या निर्मितीसाठी तीन मूलभूत अटींची पूर्तता करणे आवश्यक आहे: पॉप्युलेशन इन्व्हर्जन, एक योग्य रेझोनंट कॅव्हिटी आणिलेझरउंबरठा (अनुनाद पोकळीतील प्रकाशाची वाढ ही हानीपेक्षा जास्त असली पाहिजे). सिंगल-मोड फायबर लेझर्सची कार्यप्रणाली नेमकी याच मूलभूत भौतिक तत्त्वांवर आधारित आहे आणि फायबर वेव्हगाईड्सच्या विशेष संरचनेद्वारे कार्यक्षमतेचे इष्टतमीकरण साधले जाते.
उत्तेजित प्रारण आणि पॉप्युलेशन इन्व्हर्जन हे लेझरच्या निर्मितीचा भौतिक आधार आहेत. जेव्हा पंप स्रोताद्वारे (सहसा सेमीकंडक्टर लेझर डायोड) उत्सर्जित झालेली प्रकाश ऊर्जा, दुर्मिळ पृथ्वी आयनांनी (जसे की यटरबियम Yb³⁺, अर्बियम Er³⁺) डॉप्ड केलेल्या गेन फायबरमध्ये इंजेक्ट केली जाते, तेव्हा दुर्मिळ पृथ्वी आयन ऊर्जा शोषून घेतात आणि ग्राउंड स्टेटमधून एक्साइटेड स्टेटमध्ये संक्रमण करतात. जेव्हा एक्साइटेड स्टेटमधील आयनांची संख्या ग्राउंड स्टेटमधील आयनांच्या संख्येपेक्षा जास्त होते, तेव्हा पॉप्युलेशन इन्व्हर्जन स्टेट तयार होते. या टप्प्यावर, आपाती फोटॉन एक्साइटेड-स्टेट आयनच्या उत्तेजित प्रारणाला चालना देतो, ज्यामुळे आपाती फोटॉनच्या समान फ्रिक्वेन्सी, फेज आणि दिशेचे नवीन फोटॉन तयार होतात आणि अशा प्रकारे ऑप्टिकल ॲम्प्लिफिकेशन साधले जाते.
सिंगल-मोडचे मुख्य वैशिष्ट्यफायबर लेझरयाचे वैशिष्ट्य त्यांच्या अत्यंत सूक्ष्म कोर व्यासात (साधारणपणे ८-१४μm) आहे. तरंग प्रकाशिकी सिद्धांतानुसार, असा सूक्ष्म कोर केवळ एकाच विद्युतचुंबकीय क्षेत्र मोडला (म्हणजेच, मूलभूत मोड LP₀₁ किंवा HE₁₁ मोड) स्थिरपणे प्रसारित होऊ देतो, म्हणजेच, एकल मोड. यामुळे मल्टीमोड फायबरमध्ये अस्तित्वात असलेली इंटरमोडल डिस्पर्शनची समस्या, म्हणजेच, वेगवेगळ्या मोड्सच्या वेगवेगळ्या वेगांनी होणाऱ्या प्रसारामुळे होणारी पल्स ब्रॉडनिंगची घटना, दूर होते. प्रसारण वैशिष्ट्यांच्या दृष्टिकोनातून, एकल-मोड ऑप्टिकल फायबरमध्ये अक्षीय दिशेने प्रसारित होणाऱ्या प्रकाशाचा मार्ग फरक अत्यंत कमी असतो, ज्यामुळे आउटपुट बीममध्ये परिपूर्ण स्थानिक सुसंगतता आणि गॉसियन ऊर्जा वितरण असते, आणि बीम गुणवत्ता घटक M² हा १ च्या जवळ पोहोचू शकतो (आदर्श गॉसियन बीमसाठी M²=१).
फायबर लेझर हे तिसऱ्या पिढीचे उत्कृष्ट प्रतिनिधी आहेत.लेझर तंत्रज्ञानजे गेन माध्यम म्हणून दुर्मिळ मूलद्रव्य-मिश्रित काचेच्या तंतूंचा वापर करतात. गेल्या दशकात, सिंगल-मोड फायबर लेझर्सनी त्यांच्या अद्वितीय कार्यक्षमतेच्या फायद्यांमुळे जागतिक लेझर बाजारपेठेत अधिकाधिक महत्त्वाचा वाटा मिळवला आहे. मल्टीमोड फायबर लेझर्स किंवा पारंपरिक सॉलिड-स्टेट लेझरच्या तुलनेत, सिंगल-मोड फायबर लेझर्स १ च्या जवळपास बीम गुणवत्तेसह एक आदर्श गॉसियन बीम तयार करू शकतात, याचा अर्थ असा की बीम सैद्धांतिक किमान डायव्हर्जन्स कोन आणि किमान केंद्रित स्पॉटपर्यंत जवळजवळ पोहोचू शकतो. हे वैशिष्ट्य उच्च अचूकता आणि कमी औष्णिक परिणाम आवश्यक असलेल्या प्रक्रिया आणि मापनाच्या क्षेत्रात त्याला अपरिहार्य बनवते.
पोस्ट करण्याची वेळ: १९ नोव्हेंबर २०२५