Yr egwyddor sylfaenol olaserau ffibr un modd
Mae cynhyrchu laser yn gofyn am fodloni tri amod sylfaenol: gwrthdroad poblogaeth, ceudod atseiniol priodol, a chyrraedd ylasertrothwy (rhaid i'r enillion golau yn y ceudod atseiniol fod yn fwy na'r golled). Mae mecanwaith gweithio laserau ffibr un modd yn seiliedig yn union ar yr egwyddorion ffisegol sylfaenol hyn ac yn cyflawni optimeiddio perfformiad trwy strwythur arbennig tonnau ffibr.
Ymbelydredd wedi'i ysgogi a gwrthdroad poblogaeth yw'r sail ffisegol ar gyfer cynhyrchu laserau. Pan gaiff yr egni golau a allyrrir gan y ffynhonnell bwmp (deuod laser lled-ddargludyddion fel arfer) ei chwistrellu i'r ffibr ennill sydd wedi'i dopio ag ïonau daear prin (megis Ytterbium Yb³⁺, erbium Er³⁺), mae'r ïonau daear prin yn amsugno egni ac yn trawsnewid o'r cyflwr daear i'r cyflwr cyffrous. Pan fydd nifer yr ïonau yn y cyflwr cyffrous yn fwy na'r nifer yn y cyflwr daear, ffurfir cyflwr gwrthdroad poblogaeth. Ar y pwynt hwn, bydd y ffoton digwyddiadol yn sbarduno'r ymbelydredd wedi'i ysgogi o'r ïon cyflwr cyffrous, gan gynhyrchu ffotonau newydd o'r un amledd, cyfnod a chyfeiriad â'r ffoton digwyddiadol, a thrwy hynny gyflawni ymhelaethiad optegol.
Prif nodwedd modd sengllaserau ffibryn gorwedd yn eu diamedr craidd hynod o fân (fel arfer 8-14μm). Yn ôl damcaniaeth opteg tonnau, dim ond un modd maes electromagnetig (h.y., modd sylfaenol LP₀₁ neu fodd HE₁₁) y gall craidd mor fân ei ganiatáu i gael ei drosglwyddo'n sefydlog, hynny yw, y modd sengl. Mae hyn yn dileu'r broblem gwasgariad rhyngfoddol sy'n bodoli mewn ffibrau aml-fodd, hynny yw, y ffenomen ehangu pwls a achosir gan ymlediad gwahanol ddulliau ar wahanol gyflymderau. O safbwynt nodweddion trosglwyddo, mae'r gwahaniaeth llwybr golau sy'n ymledu ar hyd y cyfeiriad echelinol mewn ffibrau optegol un modd yn hynod fach, sy'n golygu bod gan y trawst allbwn gydlyniant gofodol perffaith a dosbarthiad ynni Gaussaidd, a gall y ffactor ansawdd trawst M² agosáu at 1 (M²=1 ar gyfer trawst Gaussaidd delfrydol).
Mae laserau ffibr yn gynrychiolwyr rhagorol o'r drydedd genhedlaethtechnoleg laser, sy'n defnyddio ffibrau gwydr wedi'u dopio ag elfennau daear prin fel y cyfrwng ennill. Dros y degawd diwethaf, mae laserau ffibr un modd wedi meddiannu cyfran gynyddol bwysig yn y farchnad laser fyd-eang, diolch i'w manteision perfformiad unigryw. O'i gymharu â laserau ffibr aml-fodd neu laser cyflwr solet traddodiadol, gall laserau ffibr un modd gynhyrchu trawst Gaussaidd delfrydol gydag ansawdd trawst yn agos at 1, sy'n golygu y gall y trawst bron gyrraedd yr Ongl gwyriad lleiaf damcaniaethol a'r man ffocws lleiaf. Mae'r nodwedd hon yn ei gwneud yn anhepgor ym meysydd prosesu a mesur sy'n gofyn am gywirdeb uchel ac effaith thermol isel.
Amser postio: Tach-19-2025