Eolas Gairmiúil

Léasair agus Aimplitheoirí Snáithín Ardchumhachta

2022-07-09
Ní raibh cumhacht aschuir an chéad léasair snáithín ach cúpla milleavata. Le déanaí, d'fhorbair léasair snáithíní go tapa, agus fuarthas aimplitheoirí snáithíní ard-chumhachta. Go háirithe, is féidir le cumhacht aschuir an aimplitheoirí na mílte vata a bhaint amach, fiú i roinnt snáithíní aon-mhodh. ar cileavata. Tá sé seo mar gheall ar an gcóimheas idir achar dromchla mór agus toirte an tsnáithín (chun teas breise a sheachaint) agus nádúr na dtonnta treoraithe (tonnthreoir), rud a sheachnaíonn fadhb na n-éifeachtaí teirmeafópacha ag teochtaí an-ard. Tá teicneolaíocht léasair snáithín an-iomaíoch le léasair ard-chumhachta eile soladach-stáit, léasair tanaí-diosca, etc.

De ghnáth, úsáideann léasair snáithíní ardchumhachta agus aimplitheoirí snáithíní annamh-dhópáilte cré-umha dúbailte, agus déantar iad a phumpáil le barraí dé-óid ardchumhachta atá nasctha le snáithíní nó le dé-óid léasair eile. Ní théann an feadán caidéil isteach sa chroí snáithín, ach téann sé isteach sa chumhdach istigh, agus gineann sé solas léasair sa chumhdach istigh freisin. Tá cáilíocht an bhíoma léasair a ghintear an-mhaith, agus is féidir fiú cáilíocht bhíoma an teorainn díraonta a fháil, agus tá gá le snáithín aon-mhodh. Mar sin, tá gile an tsolais aschuir léasair snáithín roinnt orduithe méid níos airde ná sin an tsolais caidéil, cé go bhfuil an chumhacht aschuir níos ísle ná sin an solas caidéil. (De ghnáth tá éifeachtacht caidéil níos mó ná 50%, uaireanta fiú níos mó ná 80%) Mar sin is féidir an léasair snáithín seo a úsáid mar tiontaire gile, is é sin, gléas chun gile an tsolais a mhéadú.

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.

X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept