ہائی پاور فائبر لیزرز کا تکنیکی ارتقاء

ہائی پاور فائبر لیزرز کا تکنیکی ارتقاء

کی اصلاحفائبر لیزرساخت

1، خلائی روشنی پمپ کی ساخت

ابتدائی فائبر لیزرز زیادہ تر آپٹیکل پمپ آؤٹ پٹ استعمال کرتے تھے،لیزرپیداوار، اس کی پیداوار کی طاقت کم ہے، فوری طور پر وقت کی ایک مختصر مدت میں فائبر لیزرز کی پیداوار کی طاقت کو بہتر بنانے کے لئے ایک بڑی مشکل ہے. 1999 میں، فائبر لیزر ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ فیلڈ کی آؤٹ پٹ پاور نے پہلی بار 10،000 واٹ کو توڑ دیا، فائبر لیزر کی ساخت بنیادی طور پر آپٹیکل دو طرفہ پمپنگ کا استعمال ہے، ایک گونج کی تشکیل، فائبر لیزر کی ڈھال کی کارکردگی کی تحقیقات کے ساتھ 58.3 فیصد تک پہنچ گئی.
تاہم، اگرچہ فائبر لیزرز کو تیار کرنے کے لیے فائبر پمپ لائٹ اور لیزر کپلنگ ٹیکنالوجی کا استعمال فائبر لیزرز کی آؤٹ پٹ پاور کو مؤثر طریقے سے بہتر بنا سکتا ہے، لیکن اس کے ساتھ ساتھ اس میں پیچیدگی بھی ہے، جو آپٹیکل لینس کے لیے آپٹیکل پاتھ بنانے کے لیے سازگار نہیں ہے، ایک بار جب لیزر کو آپٹیکل پاتھ کی تعمیر کے عمل میں منتقل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، تو پھر آپٹیکل لیزرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ آپٹیکل پمپ ڈھانچہ فائبر لیزرز کی وسیع درخواست کو محدود کرتا ہے۔

2، براہ راست آسکیلیٹر ڈھانچہ اور MOPA ڈھانچہ

فائبر لیزرز کی ترقی کے ساتھ، کلیڈنگ پاور سٹرائپرز نے آہستہ آہستہ لینس کے اجزاء کو تبدیل کر دیا ہے، جس سے فائبر لیزرز کی ترقی کے مراحل کو آسان بنایا گیا ہے اور فائبر لیزرز کی دیکھ بھال کی کارکردگی کو بالواسطہ طور پر بہتر بنایا گیا ہے۔ ترقی کا یہ رجحان فائبر لیزرز کی بتدریج عملییت کی علامت ہے۔ براہ راست آسکیلیٹر ڈھانچہ اور MOPA ڈھانچہ مارکیٹ میں فائبر لیزرز کے دو سب سے عام ڈھانچے ہیں۔ براہ راست آسکیلیٹر کا ڈھانچہ یہ ہے کہ گریٹنگ دولن کے عمل میں طول موج کا انتخاب کرتی ہے، اور پھر منتخب کردہ طول موج کو آؤٹ پٹ کرتی ہے، جب کہ MOPA گریٹنگ کے ذریعے منتخب کردہ طول موج کو بیج کی روشنی کے طور پر استعمال کرتا ہے، اور بیج کی روشنی کو فرسٹ لیول ایمپلیفائر کے عمل کے تحت بڑھایا جاتا ہے، اس لیے لیبر کی آؤٹ پٹ پاور کو بھی بہتر بنایا جائے گا۔ طویل عرصے سے، MPOA ڈھانچے والے فائبر لیزرز کو ہائی پاور فائبر لیزرز کے لیے ترجیحی ڈھانچے کے طور پر استعمال کیا جاتا رہا ہے۔ تاہم، بعد کے مطالعے سے پتا چلا ہے کہ اس ڈھانچے میں ہائی پاور آؤٹ پٹ فائبر لیزر کے اندر مقامی تقسیم کے عدم استحکام کا باعث بننا آسان ہے، اور آؤٹ پٹ لیزر کی چمک ایک خاص حد تک متاثر ہوگی، جس کا براہ راست اثر ہائی پاور آؤٹ پٹ پر بھی پڑتا ہے۔

پمپنگ ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ

ابتدائی ytterbium-doped فائبر لیزر کی پمپنگ طول موج عام طور پر 915nm یا 975nm ہوتی ہے، لیکن یہ دو پمپنگ طول موج ytterbium آئنوں کی جذب کی چوٹی ہیں، اس لیے اسے ڈائریکٹ پمپنگ کہا جاتا ہے، کوانٹم نقصان کی وجہ سے براہ راست پمپنگ کا وسیع پیمانے پر استعمال نہیں ہوا ہے۔ ان بینڈ پمپنگ ٹیکنالوجی براہ راست پمپنگ ٹیکنالوجی کی ایک توسیع ہے، جس میں پمپنگ طول موج اور ترسیلی طول موج کے درمیان طول موج ایک جیسی ہوتی ہے، اور ان بینڈ پمپنگ کی کوانٹم نقصان کی شرح براہ راست پمپنگ سے کم ہوتی ہے۔

ہائی پاور فائبر لیزرٹیکنالوجی کی ترقی کی رکاوٹ

اگرچہ فوجی، طبی اور دیگر صنعتوں میں فائبر لیزرز کا استعمال بہت زیادہ ہے، چین نے تقریباً 30 سال کی ٹیکنالوجی ریسرچ اور ڈیولپمنٹ کے ذریعے فائبر لیزرز کے وسیع استعمال کو فروغ دیا ہے، لیکن اگر آپ فائبر لیزر بنانا چاہتے ہیں تو وہ اعلیٰ طاقت پیدا کر سکتے ہیں، موجودہ ٹیکنالوجی میں اب بھی بہت سی رکاوٹیں ہیں۔ مثال کے طور پر، آیا فائبر لیزر کی آؤٹ پٹ پاور سنگل فائبر سنگل موڈ 36.6KW تک پہنچ سکتی ہے۔ فائبر لیزر آؤٹ پٹ پاور پر پمپنگ پاور کا اثر؛ فائبر لیزر کی آؤٹ پٹ پاور پر تھرمل لینس کا اثر۔

اس کے علاوہ، فائبر لیزر کی اعلیٰ پاور آؤٹ پٹ ٹیکنالوجی کی تحقیق کو ٹرانسورس موڈ اور فوٹوون ڈارکننگ اثر کے استحکام پر بھی غور کرنا چاہیے۔ تحقیقات کے ذریعے، یہ واضح ہے کہ ٹرانسورس موڈ کی عدم استحکام کا اثر عنصر فائبر ہیٹنگ ہے، اور فوٹان ڈارکننگ اثر بنیادی طور پر اس بات کی طرف اشارہ کرتا ہے کہ جب فائبر لیزر مسلسل سینکڑوں واٹ یا کئی کلو واٹ پاور آؤٹ پٹ کرتا ہے، تو آؤٹ پٹ پاور میں تیزی سے کمی کا رجحان ظاہر ہوتا ہے، اور مسلسل فائی لیزر کے ہائی پاور آؤٹ پٹ پر ایک خاص حد تک محدودیت ہوتی ہے۔

اگرچہ فی الحال فوٹوون کے سیاہ ہونے کے اثر کی مخصوص وجوہات کی واضح طور پر وضاحت نہیں کی گئی ہے، لیکن زیادہ تر لوگوں کا خیال ہے کہ آکسیجن کی خرابی کا مرکز اور چارج ٹرانسفر جذب فوٹوون کو سیاہ کرنے کے اثر کا باعث بن سکتا ہے۔ ان دو عوامل پر، فوٹوون کو سیاہ کرنے کے اثر کو روکنے کے لیے درج ذیل طریقے تجویز کیے گئے ہیں۔ جیسے کہ ایلومینیم، فاسفورس وغیرہ، تاکہ چارج ٹرانسفر جذب سے بچا جا سکے، اور پھر آپٹمائزڈ ایکٹو فائبر کا تجربہ کیا جاتا ہے اور اسے لاگو کیا جاتا ہے، مخصوص معیار یہ ہے کہ 3KW پاور آؤٹ پٹ کو کئی گھنٹوں تک برقرار رکھا جائے اور 100 گھنٹے تک 1KW پاور سٹیبل آؤٹ پٹ کو برقرار رکھا جائے۔