Léasair agus Aimplitheoirí Snáithín Ardchumhachta

Le haghaidh cumhachtaí go háirithe ard, ní mór go mbeadh an croí-limistéar mór go leor, toisc go mbeidh an déine solais an-ard, agus is é cúis eile ná go bhfuil an cóimheas idir an clúdach agus an croí-limistéar i snáithíní clúdaithe dúbailte mór, rud a fhágann go bhfuil ionsú íseal caidéil ann. Nuair a bhíonn an croí-limistéar ar ord na mílte micriméadair cearnach, tá sé indéanta croí snáithín aon-mhodh a úsáid. Ag baint úsáide as snáithín multimode, nuair a bhíonn an limistéar mód sách mór, is féidir an beam aschuir de dhea-chaighdeán a fháil, agus is é an tonn solais an modh bunúsach den chuid is mó. (Is féidir bealaí níos airde a ghríosú freisin go pointe áirithe trí an snáithín a fhoirceannadh, ach amháin i gcás cúplála mód láidir ag ardchumhachtaí) De réir mar a éiríonn limistéar an mhodha níos mó, ní féidir le cáilíocht an bhíoma fanacht teoranta ó thaobh díraonta a thuilleadh, ach i gcomparáid. go I gcás m.sh. léasair slata a oibríonn ar dhéine cumhachta comhchosúla, tá cáilíocht an léasa mar thoradh air fós sách maith.

Tá roinnt roghanna ann maidir le conas solas caidéil cumhachta an-ard a instealladh. Is é an bealach is éasca ná an cumhdach a phumpáil go díreach ag an gcalafort snáithín. Ní gá comhpháirteanna snáithíní speisialta a bheith ag an modh seo, ach ní mór don solas caidéil ard-chumhachta iomadú san aer, go háirithe an comhéadan aer-ghloine, atá an-íogair do dheannach nó mí-ailíniú. I go leor cásanna, is fearr dé-óid caidéil snáithín-chúpláilte a úsáid, ionas go mbeidh an solas caidéil tarchurtha sa snáithín i gcónaí. Rogha eile ná an solas caidéil a bheathú isteach i snáithín éighníomhach (neamhdhópáilte) agus an snáithín éighníomhach a fhilleadh timpeall an tsnáithín dópáilte ionas go n-aistrítear an solas caidéil isteach sa snáithín dópáilte de réir a chéile. Tá roinnt bealaí ann chun gléas teaglaim caidéil speisialta a úsáid chun roinnt snáithíní caidéil agus snáithíní comharthaí dópáilte a chomhleá le chéile. Tá modhanna eile bunaithe ar cornaí snáithíní taobh-pumpáilte (léasair diosca snáithíní), nó grooves sa chlúdach caidéil ionas gur féidir an solas caidéil a instealladh. Ceadaíonn an teicníocht deiridh le haghaidh instealladh ilphointí solais caidéil, rud a dháileadh níos fearr ar an ualach teirmeach.

Fíor 2: Léaráid de shocrú amplifier snáithín dúbailte ardchumhachta le solas caidéil ag dul isteach sa phort snáithín trí spás saor in aisce. Ní mór an comhéadan gloine gáis a ailíniú go docht agus a ghlanadh.

Tá an chomparáid idir na modhanna uile chun solas caidéil a instealladh casta toisc go bhfuil go leor gnéithe i gceist: éifeachtúlacht aistrithe, caillteanas gile, éascaíocht próiseála, oibriú solúbtha, frithchaitheamh féideartha ar ais, sceitheadh ​​solais ón gcroílár snáithín go dtí an fhoinse solais caidéil, Coinnigh an rogha de pholarú etc.
Cé go bhfuil forbairt an-tapa ar fheistí snáthoptaice ardchumhachta le déanaí, tá roinnt teorainneacha ann fós a chuireann bac ar fhorbairt bhreise:
Tá feabhas mór tagtha ar dhéine solais na bhfeistí snáthoptaice ardchumhachta. Is gnách anois tairseacha damáiste ábhair a bhaint amach. Dá bhrí sin, is gá an t-achar mód a mhéadú (snáithíní limistéar mód mór), ach tá teorainneacha ag an modh seo nuair a bhíonn gá le caighdeán ard bhíoma.
Tá an caillteanas cumhachta in aghaidh an aonaid fad thart ar 100W/m, rud a fhágann éifeachtaí teirmeacha láidre sa snáithín. Is féidir le húsáid fuarú uisce an chumhacht a fheabhsú go mór. Tá sé níos éasca snáithíní níos faide a bhfuil tiúchan dópála níos ísle acu a fhuarú, ach méadaíonn sé seo éifeachtaí neamhlíneacha.
I gcás snáithíní nach bhfuil go docht aon-mhodh, tá éagobhsaíocht mhodha nuair a bhíonn an chumhacht aschuir níos mó ná tairseach áirithe, de ghnáth cúpla céad vata. Tá éagobhsaíocht mód ina chúis le titim tobann i gcáilíocht bhíoma, arb é an éifeacht atá ag grátálacha teirmeacha sa snáithín (a ascalaíonn go tapa sa spás).
Bíonn tionchar ag nonlinearity snáithín ar go leor gnéithe. Fiú i socrú CW, tá gnóthachan Raman chomh hard (fiú i ndeicibeilí) go n-aistrítear cuid shuntasach den chumhacht go dtí tonn Stokes tonnfhad níos faide, nach féidir a mhéadú. Tá oibríocht aon-minicíochta teoranta go mór ag scaipthe Brillouin spreagtha. Ar ndóigh, tá roinnt modhanna tomhais ann a fhéadfaidh an éifeacht seo a fhritháireamh go pointe áirithe. Cuirfidh na bíoga ultrashort a ghintear i léasair mhodh-ghlas, modhnú féin-chéim éifeacht láidir leathnaithe speictreach orthu. Ina theannta sin, tá fadhbanna eile ann maidir le rothlú polaraithe neamhlíneach a instealladh.
Mar gheall ar na teorainneacha thuas, ní mheastar go docht go ginearálta feistí snáthoptaice ardchumhachta mar fheistí cumhachta inscálaithe, ar a laghad nach bhfuil lasmuigh den raon cumhachta insroichte. (Níor baineadh amach feabhsuithe roimhe seo le scálú cumhachta aonair, ach le dearadh snáithíní feabhsaithe agus dé-óid caidéil.) Tá iarmhairtí tábhachtacha aige seo nuair a dhéantar comparáid idir teicneolaíocht léasair snáithín agus léasair diosca tanaí. Déantar cur síos níos mine air san iontráil Calabrú Cumhachta Laser.
Fiú gan fíor-scálú cumhachta, is féidir go leor oibre a dhéanamh chun socruithe léasair ardchumhachta a fheabhsú. Ar thaobh amháin, is gá an dearadh snáithín a fheabhsú, mar shampla úsáid a bhaint as limistéar mód snáithín mór agus treoir aon-mhodh, a bhaintear amach de ghnáth trí úsáid a bhaint as snáithíní criostail fótónacha. Tá go leor comhpháirteanna snáithíní an-tábhachtach, mar shampla cúplóirí caidéil speisialta, tapers snáithíní chun snáithíní a nascadh le méideanna modhanna éagsúla agus feistí fuaraithe snáithíní speisialta. Nuair a shroichtear teorainn chumhachta snáithín áirithe, is rogha eile iad bíomaí ilchodacha, agus tá socruithe snáithíní oiriúnacha ann chun an teicníc seo a chur i bhfeidhm. Maidir le córais aimplitheoirí cuisle ultrashort, tá go leor cineálacha cur chuige ann chun éifeachtaí neamhlíneacha snáithíní optúla a laghdú nó fiú leas a bhaint as go páirteach, mar leathnú speictrim agus comhbhrú cuisle ina dhiaidh sin.