Dastlabki tolali lazerlaredisamaradorligi pastvanasos nurlarini qoplamaga etkazishning yanada samarali usuli paydo bo'lguncha quvvat va cheklangan.
Bu avvalgi ishga tushirish usullarining cheklovlarini engib chiqa oladigan usul - yonma-nasosli nurlanish usuli tola lazerlarining haqiqiy imkoniyatlarini ochib berishga yordam beradi, yuqori quvvatli tolalar lazerlari va kuchaytirgichlarining yangi davrini ochadi va tola texnologiyasining rivojlanishini butunlay o'zgartiradi . Keyinchalik rivojlanish sanoat, ilm-fan va tibbiy asbob-uskunalar kabi turli xil qo'llanilish sohalarida tola lazerlarini keng miqyosda qabul qilishga yordam berdi. Sanoat tolasi lazerlarini ishlab chiqarishni ikki bosqichga bo'lish mumkin, ular quvvatni birlashtiruvchi va yorqinlik konvertorlari bilan ajralib turadi.
Birinchi bosqichda quvvatni birlashtiruvchi bir nechta lazerli diodli nasos paketlarini o'z ichiga oladi, ular o'zlarining multimodli nurlarini passiv translyatsiya tolalariga birlashtirish uchun mo'ljallangan. Ortiqcha emitrli diodli qadoqlardan foydalanish lazerning yuqori ishonchliligini ta'minlashi mumkin. Lazerning optik bo'shlig'ida markaziy bitta rejimli yadroda joylashgan ikkita tolali Bragg panjara nometall mavjud, bu har xil noyob tuproq elementlari bilan qoplangan yuqori toza tolalardir.
Ushbu optik bo'shliq past sifatli diodli yorug'likni bitta rejimli lazer nuriga aylantiradi. Tolali Bragg panjaralaridan biri to'liq reflektor bo'lib xizmat qiladi, ikkinchisi esa qisman reflektor yoki chiqish ulagichi vazifasini bajaradi. Faqatgina diodli nasos nuri chiqaradigan ko'p rejimli qoplamada boshqa elementlar qo'shilmaydi. Elyaf lazerining qattiq holatdagi tuzilishi uni chang, namlik va bo'shliq havosining buzilishi kabi atrof-muhit omillaridan himoya qiladi.
Umumiy nasos usulining elektr samaradorligi 50% dan oshadi va bitta modulning bitta rejimli chiqish quvvati taxminan 2kVt-3kVtni tashkil qiladi. Bitta modulning chiqishi to'g'ridan-to'g'ri yoki birgalikda 100 kVt dan yuqori yorqinligini ta'minlash uchun ishlatilishi mumkin, bu tolali lazerni turli xil sanoat dasturlari uchun mos qiladi.
Ishlash usuli
Elyaf lazerlari uzluksiz to'lqin (CW), yarim uzluksiz to'lqin (QCW), nanosekundalik impuls, ultrafast pikosekundiya yoki femtosekund puls va boshqa yorug'lik to'lqinlari rejimlariga bo'linishi mumkin. Doimiy to'lqin lazerlari maksimal chiqish quvvati ichida barqaror chiqishni ta'minlashi mumkin va chiqish quvvati bo'yicha 50 kHz gacha modulyatsiya qilinishi mumkin, ammo modulyatsiya ularning eng yuqori quvvatini oshirmaydi. Uzluksiz to'lqin lazerlari ko'plab sohalarda qo'llaniladi. Eng ko'zga ko'ringanlari - kesish va metallni payvandlash. Ular shuningdek, lehimleme, 3D bosib chiqarish, qoplama va issiqlik bilan ishlov berish uchun ishlatilishi mumkin.
10 ta QCW lazerida hosil bo'lgan uzoq zarba zarba energiyasini va eng yuqori chiqish quvvatini 10 baravar oshirishi mumkin va uzoq zarba davomiyligi 10? S-100000? S ni tashkil qiladi. Masalan, o'rtacha 300 Vt quvvatga ega QCW lazerining eng yuqori quvvati 3 kVt va impuls energiyasi 30 J ga teng. QCW lazerlari asosan payvandlash, burg'ulash va yuqori darajada aks ettiruvchi metallarni yoki boshqa materiallarni kesish kabi maxsus chiqib ketish operatsiyalari uchun ishlatiladi. Standart QCW model mashinasining eng yuqori quvvat diapazoni 1 kVt-20 kVtni tashkil etadi va operatsion qiymati bir xil ishlab chiqarishni amalga oshiradigan boshqa raqobatbardosh lazer texnologiyalariga qaraganda ancha past.
Nanosaniyali pulsli Q-o'tkazgichli tolali lazer o'rtacha chiqish quvvati 10W dan 2kVtgacha ta'minlashi mumkin. 1ns-1000ns oralig'ida pulsning davomiyligi aniqlanishi yoki sozlanishi mumkin (foydalanuvchilar oldindan dasturlashni tanlashlari mumkin). Odatda lazer zarbasi energiyasi 10W-300W atrofida bo'lib, u mikro-ishlov berish uchun ishlatiladigan bitta rejimli nurlanish sifatiga yaqin, taxminan 1mJ gacha. Modelga qarab, ushbu lazerlarni kilohertsdan megahertzgacha modulyatsiya qilish mumkin. O'rtacha yuqori quvvatga ega bo'lgan impuls lazeri yuqori tezlikda sirtni ishlov berish uchun ishlatiladi va impuls energiyasi 100 mJ ga etishi mumkin, bu esa katta ishlov berish maydonini amalga oshirishi mumkin.
Ultrafast pikosaniyali va femtosekundli tolali lazerlarning zarba davomiyligi 200f dan bir necha pikosekundagacha, o'rtacha quvvati 10W-200W ni tashkil qiladi va turli mikroprotsessiyalarda, shu jumladan metall va metall bo'lmaganlarda ham foydalanish mumkin.
Elyaf lazerining faol lazer yadrosi bir nechta spektrli diapazonda standart chiqish hosil qilish uchun bir yoki bir nechta faol atomlar bilan qo'shilishi mumkin.
To'lqin uzunligi oralig'i
Elyaf lazerining faol lazer yadrosidagi bir yoki bir nechta faol atomlarni doping qilish bir nechta spektrli diapazonda standart chiqishni keltirib chiqarishi mumkin. Masalan, itterbium (Yb) atomlari bilan doping yordamida 1030nm dan 1080nm gacha ishlab chiqarish mumkin; erbium (Er) atomlari bilan doping, 1500nm dan 1570nm gacha to'lqin uzunligini hosil qilishi mumkin; tulium (Tm) atomlari bilan doping 1900nm-2050nm yorug'lik hosil qilishi mumkin. Ushbu asosiy chiziqlarning chastotasini ikki yoki uch baravar ko'paytirish va bu lazer yordamida yashil nurlar (515nm-550nm) va ultrabinafsha nurlar (-355nm) chiqarishi mumkin.
Asosiy to'lqinli yterbium erbiumning Raman siljishining erishiladigan diapazoni 1,15 ga kengaytirildiµm-1.8 µm. To'lqin uzunligining yana ikki baravar ko'payishi tolali lazerning ko'rinadigan yorug'lik diapazonida 515nm-635nm ishlashiga imkon beradi. Bundan tashqari, tulium yoki erbiy bilan qo'shilgan uzluksiz to'lqinli tolali lazer tomonidan pompalanadigan gibrid qattiq holatdagi lazer 1,9 µm dan> gacha bo'lgan o'rta infraqizil chiqishni ta'minlashi mumkin; 5 um.
