Leisa alava Ytterbium: o le masini, o le mataupu faavae o faagaoioia, mana, gaosiga, faaaogaina

ua puupuu ma anagata lasers alava, saʻo, ma faigofie ona taʻape vevela faaōleōle. Latou te o mai i ituaiga eseese ma le i ai o se tele e fai i lasers o isi ituaiga o latou lava tulaga lelei tulaga ese.

lasers alava: faagaoioiga

Masini o lenei ituaiga o le fesuiaiga tagavai o le puna tulaga-mausali o le leisa manino mai le fibre, nai lo tootoo galulue suāvai, o se ipu po o se tisiketi. O le malamalama faatupulaia e le dopant i le vaega autu o le fibre. e mafai ona e faasolo mai faigofie le faatulagaga faavae e fai lava si faigata. meafaigaluega leisa alava Ytterbium e pei o le alafua ua a laualuga tele e tusi le fua faatusatusa, o lea le vevela e mafai ona faasalalau matua faigofie.

ua pumped optically lasers alava, e masani i le fesoasoani a lasers diode, ae o nisi o tulaga - o le punavai lea e tasi. Optics faaaogaina i nei faiga e masani lava ona faatusa i ai vaega e ui mai, lea ua sili ona po uma o i latou ua fesootai e le tasi i le isi. I nisi o tulaga, o se optics tele, ma o nisi taimi i totonu faiga alava opitika ua tuufaatasi ma se optics fafo tele.

e mafai ona avea ma se autau diode se puna pamu diode, po o se plurality o diodes tagata taitoatasi, le tasi lea o le fesootai atu i le waveguide ui mai alava connector. Doped alava i le faaiuga taitasi ua i ai se resonator ana faata - i faiga faia alafua lagolago i mea valavala Bragg. I le tuluiga o optics tele i ai, pe afai e na o le galuega faatino utupoto ulufale se mea e ese alava. O le malamalama taiala e mafai ona milo ina ia pe a mananao ai e mafai ona maua le ana leisa a le umi o ni nai mita.

binuclear

alava Faatulagaga faaaogaina i lasers alava, e taua. E sili ona taatele o le geometry o se fausaga autu-itulua. autu i fafo Undoped (o nisi taimi ua taua o le intima) pumped aoina le malamalama ma taitaia e i luga o le fibre. leisa Stimulated faatupuina i totonu o le alafua e pasia le le autu i totonu, lea e masani lava o se faiga e tasi. O le autu i totonu o loo i ai se ytterbium faʻaopoopoga, stimulated i le malamalama pamu. E tele ituaiga o autu i fafo noncircular e aofia ai - hexagonal, D-mamanuina ma faatafafā lē tutusa, faaitiitia ai le avanoa o le misia le utupoto malamalama i le autu tutotonu.

mafai ona i ai le leisa alava se faaiuga po o le itu le felauaina. I le malamalama tulaga muamua mai le tasi po o le sili punaoa ulufale i le iuga fibre. Pe a le itu felauaina o le malamalama ua tuuina atu i se splitter lea e fafaga ai i le autu i fafo. Lenei e ese mai le leisa tootoo lea ulufale le malamalama perpendicular i le au.

Mo se faaiuga e manaomia ai se tele o atinae fausaga. ua totogi le gauai tele atu i le aoteleina o le malamalama pamu i le autu ina ia maua se inversion faitau aofai o tagata, e tau atu i emission stimulated i le autu i totonu. e mafai ona maua autu leisa eseese tikeri o le amplification i le fibre e faalagolago i le doping, faapea foi i lona umi. O nei vaega ua faatulagaina e avea o se mamanu inisinia mo le tapulaa manaomia.

e mafai ona tupu tapulaa Power, aemaise lava pe a faagaoioia i totonu o se alafua faiga-tasi. O se autu ua a laiti lava eria satauro-sectional, ma o se taunuuga pasia malamalama therethrough o lava le malosi sili. Pe a sili atu le avea o lenei folafola faataapeapeina Brillouin lē linear, lea e faatapulaa ai le mana o galuega faatino o le tele o le faitau afe o Watts. Afai e maualuga lava le galuega faatino, e mafai ona faaleagaina le iuga fibre.

Aemaise lava lasers fibre

O le faaaogaina o le alafua e pei galulue suāvai tuuina umi fegalegaleaiga sili atu, lea e galue lelei pe a le felauaina o diode. O lenei geometry taunuuga i se lelei atoatoa liua maualuga o photons, faapea foi ma le fausiaina faatuatuaina ma maliega, i lea e leai se optics motu, e manaomia ai fetuunaiga po o aafia i lenei suiga.

A leisa alava, lea e mafai ai meafaigaluega ai e fetuunai lelei, e mafai ona fetuunaia mo le sosooina lea o pepa mafiafia uamea ma ia fua pulses femtosecond. amplifiers ui mai-alava tuuina maua e tasi-mavae ma o loo faaaogaina i fesootaiga, e mafai ona latou faʻamau tele wavelengths taimi e tasi. Le lava lea e tasi e maua ua faaaogaina i amplifiers mana ma se oscillator matai. I nisi o tulaga, e mafai ona faagaoioia le mea faʻamau ma se leisa galu pea.

O le isi faataitaiga o se punavai o le fuafuaina emission mai alafua-faamalosiauga, lea ua taofia le emission stimulated. O le isi faataitaiga o se leisa alava Raman tuufaatasi ma le faataapeapega faateleina, tele wavelength valevale. Ua maua talosaga i le suesuega, pe afai o le tuufaatasiga o tupulaga ma amplification faaaogaina o se ipu fluoride nai lo le alava tulaga silica.

Ae peitai, e masani lava, alava faia tioata silica ma dopant seāseā-lalolagi i le autu. O le faaopoopo autu o ytterbium ma erbium. ua Ytterbium wavelengths mai le 1030 i le 1080 nm, ma e mafai ona emit i se eseese. O le faaaogaina o pamu diode 940-nm matua faaitiitia le tupe paʻu o photons. Ytterbium ei ai foi a le tagata lava ia-faamalieina aafiaga, o loo i neodymium i densities maualuga, ina ia gata ai o loo faaaogaina i lasers tele ma ytterbium - i alava (latou tuuina uma e uiga i le wavelength lava lea e tasi).

faamatuu Erbium i le tele 1530-1620 nm, o se saogalemu mo le mata. e mafai ona faaluaina le taimi e maua ai le malamalama i le 780 nm, o le avanoa mo isi ituaiga o lasers fibre. Mulimuli ane, e mafai ona faaopoopo ytterbium e erbium ina ia le elemene o le a mitiia le pamu le leisa ma auina atu lenei malosi e erbium. Thulium - isi dopant i le emission i le itulagi infrared latalata, lea faapea o le saogalemu mo le ata o le mata.

le lelei sili

Alafua leisa o se faiga faapei-tolu vaega. le photons pamu faaosofia le soloaiga mai le tulaga o eleele i le vaega pito i luga. o suiga leisa mai i le vaega sili ona maualalo o le tulaga pito i luga i se tasi o le setete ma tuua vaeluaina. e matua aoga lenei: mo se faataitaiga, ytterbium-940 nm pamu photon faamatuu a photon ma wavelength o 1030 nm, ma le faaletonu quantum (malosi leiloa), na o le 9%.

I se faatusatusaga, neodymium, pumped i 808 nm aveesea ai e uiga i le 24% o le malosi. O lea, ytterbium -mea ua a le lelei sili, e ui ina le i ai uma o achievable tatau ona totogi ai i le aveesea o nisi o photons. e mafai ona pumped Yb i le tele o noataga o taimi, ma erbium - wavelength o le 1480 po o le 980 nm. e le o lelei le taimi e maualuga atu i le tulaga o photons faaletonu, ae aoga, e oo lava i lenei tulaga, aua i le 980 nm, o le maua o punaoa sili ona lelei.

le lelei le aotelega o le leisa alava o le taunuuga o le faagasologa e lua laasaga. Muamua, o le le lelei o le diode pamu. punaoa Semiconductor o le leisa manino e matua lelei, ma le 50% le lelei faaliliuina se faailoilo eletise i se opitika. O taunuuga o le suesuega falesuesue fautua atu e mafai ona oo atu se taua o le 70% po o le sili. Faatasi ai ma le tonu e fetaui leisa alava laina mitiia leisa galuega faatino ua ausia ma le a le lelei sili felauaina.

O lona lua, o lenei le lelei liua opitika-opitika. Pe a photons tamai faaletonu e mafai ona ausia se tulaga maualuga o le excitation ma le aveesea mai le lelei o le lelei liua opitika-opitika o le 60-70%. O le taunuuga o le lelei o loo i le vaega 25-35%.

configurations eseese

e mafai ona tasi pe multimode alava eletise galu pea quantum (modes transverse). Singlemode maua utupoto maualuga le tulaga lelei mo le mea, o le galulue po o le auina atu o se laau faalava e ala i le ea, ma e mafai ona faatupuina ai le mana sili atu lasers multimode alava alamanuia. O loo faaaogaina mo le tipiina ma maopoopo, ma e faapitoa lava, mo le vevela togafitiga, lea ua faamalamalamaina o se nofoaga tele.

O le leisa umi alava e tele meafaigaluega faapei-pea masani millisecond pulses ituaiga faatupuina. E masani lava o le faataamilosaga o le tiute o le 10%. O lenei tau atu i le a mana tumutumu maualuga atu nai lo le faiga faifai pea (e masani faasefulu) ua faaaogāina, mo se faataitaiga, mo se viliina pulsed. O le taimi e mafai ona 500 Hz, e faalagolago i luga o le umi.

Q-Faaolaina i lasers alava galue foi e pei o le tele. A umi uaua masani i le tele o nanoseconds e microseconds. O le umi o le fibre, o le toe e manaomia mo Q-Faaolaina o le leisa galuega faatino, e mafua i se uaua umi.

meatotino alava nisi tapulaa i luga o le modulation Q. O le nonlinearity o le leisa alafua sili atu ona taua ona o le eria laiti satauro-sectional o le autu, o lea e tatau ona avea teisi faatapulaaina le mana tumutumu. E mafai ona e faaaogaina le o le switches voluma Q, lea e tuuina atu le faatinoga maualuga, po o modulators ui mai, lea ua fesootai atu i le tuluiga o le vaega malosi.

e mafai ona faateleina pulses fesuiai-Q i se alava po o le resonator ana. O se faataitaiga o le gata e mafai ona maua i le National Faigata faatupu o tofotofoga faaniukilia (NIF, Livermore, CA), pe afai o le fibre leisa o se oscillator matai mo le 192 laau faalava. pulses laiti i slabs tele tioata doped faateleina e megajoules.

I alava lasers i taimi toe synchronization faalagolago i le umi o le faamalosia mea, e pei o le isi auala o synchronization matagaluega ma uaua umi e faalagolago lea i le tomai e faaleleia throughput. Pito i puupuu i ai i le tele o 50 FS, ma e sili ona masani ai - i le tele o le 100 FS.

I le va o ytterbium ma alafua erbium, o loo i ai se eseesega taua, e mafai ai ona latou faagaoioia i faataapeapega modes eseese. alava Erbium-doped emitting i le 1550 nm i se itulagi o le faataapeapega anomalous. O lenei e mafai ai solitons. Itterbievye alava i ai i se faataapeapega lelei pe masani; o se taunuuga, latou faatupuina pulses ma modulation taimi linear faaleoina. O se taunuuga o Bragg valavala e mafai ona manaomia e oʻomi faʻatasi le umi uaua.

E tele ni auala e suia le pulses alava-leisa, aemaise mo picosecond suesuega ultrafast. e mafai ona gaosia alava tioata Photonic ma laiti lava cores mo aafiaga nonlinear malosi, e pei o mo tupulaga supercontinuum. I se faatusatusaga, o taʻega tioata photonic mafai foi ona gaosia ma lava autu faiga-tasi tele ina ia aloese ai mai aafiaga nonlinear i malosiaga sili.

alava tioata photonic fetuutuunai ma autu tele foafoaina mo talosaga e manaomia ai le mana sili. O se tasi o auala o le punou ma le loto o le alafua e aveesea ai so o se modes faatulagaga e maualuga atu le manaomia ao le faatumauina o se faiga transverse faavae. Le lē linearity faatupuina harmonics; ma e ala i subtracting le taimi o gaugauina, e mafai ona faatupuina ai se wavelengths puupuu ma toe. E mafai foi ona aafiaga Nonlinear maua compression uaua, lea e tau atu i le selu taimi foliga vaaia.

O le punavai supercontinuum pei lava pulses puupuu maua ai se fusi o alaleo faifai pea e ala i modulation vaega. Mo se faataitaiga, mai le uluai 6 pulses Sala i le 1050 nm, lea ua faia ai le fusi o alaleo leisa alava ytterbium maua i le tele mai ultraviolet e sili atu nai lo 1600 nm. O le isi puna o le IRI-pumped puna erbium-supercontinuum i se wavelength o 1550 nm.

mana sili

Alamanuia o le taimi nei o le tagata faatau aupito tele i lasers fibre. Manaomia maualuga i le taimi nei e fiafia i le mana o le faatulagaga o kilowatts faaaogaina i le alamanuia tautaavale. o loo alu le alamanuia tautaavale i le tuuina atu o taavale uamea malosi-maualuga e faamalieina ai manaoga o le anagata ma e matua faigofie ona tamaoaiga suauu sili atu. meafaigaluega masini e masani ai e matua faigata lava, mo se faataitaiga, punch pu i lenei ituaiga o uamea ma punavai o le leisa manino faia faigofie.

Tipiina leisa alava uamea, faatusatusa i isi ituaiga o afi quantum ua i ai se aofai o tulaga lelei. Mo se faataitaiga, e latalata ane-infrared waveband lelei mitiia uʻamea. e mafai ona tuuina atu laau faalava e ala i le fibre, lea e faatagaina ai le ropota e faigofie ona agai i le taulaiga pe tipi viliina.

alava opitika faamalieina manaoga sili ona maualuga o le pule. Auupega Neivi US, na tofotofoina ai i le 2014, e aofia ai se 6-alava lasers 5.5-kilowatt tuufaatasi i se tasi utupoto ma susulu e ala i le faiga opitika fausia. 33 kW iunite na faaaoga e faatoilaloina ai se taavale ea unmanned. E ui lava o le laau faalava e le o se tasi-auala, o le faiga o aia, e pei ona mafai e fatu ai se leisa alava ma o latou lima o le tagavai, faigofie vaega maua.

O le malamalama manino maualuga mana e tasi-faiga faapogai o IPG Photonics o 10 kW. O le oscillator matai maua se uati o le mana opitika, lea o loo tuuina atu i mea faʻamau tulaga pumped i le 1018 nm i le malamalama o isi lasers fibre. O le faatulagaga atoa ua i ai se tele o le pusa aisa e lua.

O le faaaogaina o alava lasers ua faaloaloa mai foi i le vavaeina maualuga le mana ma le maopoopo. Mo se faataitaiga, sa latou suia le tetee maopoopo pepa uamea le foiaina o le faafitauli o le deformation o le meafaitino. Mana pulea ma isi tapulaa faatagaina lava tonu curves vavaeina, aemaise lava i le tulimanu.

O le leisa sili ona malosi alava multimode - mo le tipiina o uʻamea mai le tasi gaosi oloa - e oo atu i le 100 kW. O le faiga e faavae i luga o se tuufaatasiga o utupoto incoherent, o lea e le maoae utupoto maualuga uiga. Lenei tetee e lasers alava faatosina mo alamanuia.

viliina sima

Multimode galuega faatino leisa alava o 4 kW e mafai ona faaaogaina mo le tipiina ma viliina sima. Aisea e faia ai? Pe a taumafai inisinia e ausia tetee seismic o fale oi ai nei, e faaeteete lava i le sima. Ina ua faapipiiina i ai, e pei o le viliina percussion masani uamea faamalosiauga e mafai ona mafua ai faaletonu ma faavaivaia ai le sima, ae alava lasers oti e aunoa ma le matautia ai.

Lasers ma se alafua fesuiai-Q faaaogaina mo se faataitaiga mo le igoa po o le gaosia o faaeletonika semiconductor. o loo faaaogaina foi i latou i finders tele: modules o le telē o le lima o loo i le mata-saogalemu lasers alava latou galuega faatino o 4 kW, o le taimi o le 50 kHz ma a umi uaua o 5-15 ns.

togafitiga luga

O loo i ai le fiafia tele i lasers laiti alafua mo Laiti ma nanoprocessing. Pe a le aveesea o le vaega pito i luga, pe afai e puupuu le umi uaua silia ma le 35 Sala, e leai se spraying mea. e taofia ai le faavaeina lea o dimples ma isi mamanu manaomia. O le pulses i le pulega femtosecond maua aafiaga nonlinear e le nofouta i le wavelength ma e le vevela le eria o loo siomia ai, e faatagaina e galulue e aunoa ma le faaleagaina po o le vaivai tele o le vaega o loo siomia ai. Gata i lea, e mafai ona tipi ni pu i se loloto maualuga e lautele - mo se faataitaiga, vave (i totonu o ni nai milliseconds) pu Laiti o le 1 mm e faaaoga ai se uamea stainless pulses 800-FS ma se taimi o le 1 MHz.

O foi e mafai ona tuuina atu luga-faatatauina mea manino, f.t.t., o le mata o le tagata. E tipi a ufitaga i microsurgery mata, pulses femtosecond vysokoaperturnym mau taulai tioata i se tulaga o loo i lalo o le laualuga o le mata e aunoa ma mafua ai so o se mea ua faaleagaina i luga, ae o le mata ala i le faaumatiaina mea i se loloto pulea. O le laualuga lamolemole o le cornea, lea e taua mo le faaaliga tumau pea maopoopo. O le ufitaga ua faaesea mai i le pito i lalo, ona mafai lea ona toso ae e aliali tioata leisa fausia excimer. O isi talosaga faafomai aofia ai taotoga tui papaʻu i dermatology, faapea foi ma le faaaogaina o nisi o ituaiga o tomography coherence opitika.

lasers femtosecond

lasers Femtosecond i faasaienisi faaaoga e faaosofia ai le spectroscopy malepelepe leisa, fluorescence spectroscopy ai ma se iugafono faaletino, ma foi mo suesuega mea aoao. I le faaopoopo atu, o loo latou manaomia mo le tuuina atu o femtosecond taimi selu manaomia i metrology ma suesuega aoao. O se tasi o talosaga moni i le vaitaimi puupuu o le a le uati atomika o le satelite GPS o se augatupulaga fou, lea o le a faateleina ai le sao atoatoa faatulagaga.

leisa alava taimi e tasi o loo faatinoina i se linewidth spectral e itiiti ifo i lo le 1 kHz. O lenei faagaeetia masini ma se tamai mana galuega faatino leisa mai le 10 mW e 1W. Maua talosaga i le fanua o fesootaiga, metrology (f.t.t., i gyroscopes fibre) ma spectroscopy.

O le isi a?

A o talosaga isi suesuega, e le o lava o loo suesueina i latou o le a le tele. Mo se faataitaiga, inisinia militeli, lea e mafai ona faaaogaina i isi eria, lea e aofia ai le tuufaatasia o se ave alava-leisa ia maua se utupoto maualuga le faaaogaina o le tuufaatasiga po o le manino spectral. O se taunuuga, e sili atu le mana e ausia i se utupoto faiga-tasi.

Tuuina atu o alava lasers Ua vave le tuputupuaʻe, aemaise lava mo le manaoga alamanuia tautaavale. Foi, o se suia o masini alava lē fibrous. E le gata i le faaleleia aoao i le tau ma le faatinoga, e sili lasers aogā femtosecond ma punaoa supercontinuum. lasers alava nofoia pule sili ma avea ma se punavai o le faaleleia mo isi ituaiga o lasers.