উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ফাইবার লেজারের সিস্টেমের গঠন

উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ফাইবার লেজারের সিস্টেমের গঠন
১. সিস্টেমের গঠন
উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ফাইবার লেজার চারটি অংশ নিয়ে গঠিত: পাম্প উৎস, পাম্প কম্বাইনার, গেইন ফাইবার এবং লেজার আউটপুট হেড।
১.১ পাম্প উৎস: একটি একক লেজার ডাই-এর আউটপুট শক্তি মাত্র ১০ওয়াট থেকে ৫০ওয়াট, এবং চাহিদা অনুযায়ী ৬ থেকে ৫০টি ডাই একত্রিত ও প্যাকেজ করা হবে; যদি চিপের সংখ্যা বেশি হয়, তবে শক্তি বাড়ানোর জন্য স্পেশিয়াল বিম কম্বাইনিং এবং পোলারাইজেশন বিম কম্বাইনিং একত্রিত করা হবে। একটি একক পাম্প উৎসের শক্তি কয়েক দশ থেকে কয়েক শত ওয়াট পর্যন্ত হয়ে থাকে, এবং কিলোওয়াট স্তরের আউটপুট অর্জনের জন্য ১০টিরও বেশি পাম্প উৎসকে সিরিজে সংযুক্ত করার প্রয়োজন হয় (যেমন রুইকে লেজার, যা ১১টি পাম্প উৎসের সমন্বয়ে ব্যবহৃত হয়)।
১.২ পাম্প কম্বাইনার: ফাইবার ফিউশন স্প্লাইসিং প্রযুক্তির মাধ্যমে উৎপাদিত, যেখানে একাধিক পাম্প মডিউল একই ফাইবারে অপটিক্যালি সংযুক্ত থাকে।
১.৩ গেইন ফাইবার: এর দৈর্ঘ্য প্রায়শই ৩০ মিটারের বেশি হয়, এটিকে কুণ্ডলী পাকিয়ে তাপ অপসরণ প্লেটে স্থির করা হয় এবং এতে প্রায়শই ইটারবিয়াম ডোপড ডাবল ক্ল্যাডিং কাঠামো ব্যবহার করা হয়: এর কোরের ব্যাস ১০-২০ μm, যা ইটারবিয়াম আয়ন দ্বারা ডোপ করা সিঙ্গেল মোড/ফিউ মোড ওয়েভগাইড; ভেতরের ক্ল্যাডিংয়ের ব্যাস ৪০০ μm পর্যন্ত হয় এবং এটি মাল্টি-মোড পাম্প লাইট প্রেরণের জন্য ব্যবহৃত হয়।
১.৪ লেজার আউটপুট হেড: এটি চূড়ান্ত লেজার আউটপুটের জন্য দায়ী এবং একটি স্ট্যান্ডার্ড ইন্টারফেসের মাধ্যমে প্রসেসিং সরঞ্জামের সাথে সংযুক্ত করা যায়।
২. মূল কার্যনীতি
২.১ আলোক বিবর্ধনের জন্য রেজোনেটর: এটি একজোড়া ফাইবার ব্র্যাগ গ্রেটিং (এফবিজি) দ্বারা গঠিত: একটি উচ্চ প্রতিফলন গ্রেটিং (প্রতিফলন ক্ষমতা >৯৯%) লক্ষ্য তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (যেমন ১০৮০ ন্যানোমিটার) আলোকে গেইন ফাইবারে প্রতিফলিত করে; আউটপুট কাপলড গ্রেটিং (প্রতিফলন ক্ষমতা ১০%~৫০%) দোলন বজায় রাখার জন্য আংশিকভাবে প্রতিফলিত করে এবং আউটপুট তৈরির জন্য আংশিকভাবে সঞ্চারিত করে। পাম্প লাইট ইটারবিয়াম আয়নকে উত্তেজিত করে স্বতঃস্ফূর্ত নিঃসরণ ঘটায়, এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের শর্ত পূরণকারী ফোটনগুলো গ্রেটিংগুলোর মধ্যে বারবার বিবর্ধিত হয়ে অবশেষে একটি স্থিতিশীল লেজার আউটপুট তৈরি করে।
২.২ মোড সিলেকশন বিম কোয়ালিটি নিশ্চিত করে: একদিকে, ছোট ব্যাসের কোর লেয়ারের ওয়েভগাইড সীমাবদ্ধতার উপর নির্ভর করে, শুধুমাত্র ফান্ডামেন্টাল মোডের কম লসযুক্ত ট্রান্সমিশনের অনুমতি দেওয়া হয়; অন্যদিকে, ফান্ডামেন্টাল মোড এবং গেইন মিডিয়াম (ইটারবিয়াম আয়ন)-এর মধ্যে উচ্চ ওভারল্যাপ, সেইসাথে উচ্চ-ক্রমের মোডগুলির উচ্চ লস বৈশিষ্ট্যকে কাজে লাগিয়ে এবং ফাইবার বেন্ডিং ডিজাইনের সাথে মিলিত হয়ে উচ্চ-ক্রমের মোডগুলিকে আরও ফিল্টার করার মাধ্যমে, অবশেষে M² প্রায় ১-এর কাছাকাছি একটি উচ্চ-মানের ফান্ডামেন্টাল মোড আউটপুট অর্জন করা হয়।