Sanggunian para sa pagpili ng single-mode fiber laser

Sanggunian para sa pagpilisingle-mode fiber laser
Sa mga praktikal na aplikasyon, ang pagpili ng angkop na single-modefiber lasernangangailangan ng isang sistematikong pagtimbang ng iba't ibang mga parameter upang matiyak na ang pagganap nito ay tumutugma sa mga partikular na kinakailangan sa aplikasyon, kapaligiran sa pagpapatakbo at mga hadlang sa badyet. Ang seksyong ito ay magbibigay ng praktikal na pamamaraan sa pagpili batay sa mga kinakailangan.
Diskarte sa pagpili batay sa mga sitwasyon ng aplikasyon
Ang mga kinakailangan sa pagganap para samga lasermalaki ang pagkakaiba-iba sa iba't ibang sitwasyon ng aplikasyon. Ang unang hakbang sa pagpili ay linawin ang mga pangunahing pangangailangan ng aplikasyon.
Precision material processing at micro-nano manufacturing: Kabilang sa mga naturang application ang fine cutting, drilling, semiconductor wafer dicing, micron-level marking at 3D printing, atbp. Mayroon silang napakataas na kinakailangan para sa kalidad ng beam at nakatutok na sukat ng spot. Dapat pumili ng laser na may M² factor na mas malapit hangga't maaari sa 1 (tulad ng <1.1). Ang lakas ng output ay kailangang matukoy batay sa kapal ng materyal at bilis ng pagproseso. Sa pangkalahatan, maaaring matugunan ng power mula sa sampu hanggang daan-daang watts ang mga kinakailangan ng karamihan sa micro-processing. Sa mga tuntunin ng haba ng daluyong, ang 1064nm ay ang ginustong pagpipilian para sa karamihan ng pagproseso ng materyal na metal dahil sa mataas na rate ng pagsipsip nito at mababang gastos sa bawat watt ng laser power.
Siyentipikong pananaliksik at high-end na pagsukat: Kasama sa mga sitwasyon ng aplikasyon ang mga optical tweezers, cold atom physics, high-resolution na spectroscopy at interferometry. Ang mga patlang na ito ay karaniwang may matinding pagtugis sa monochromaticity, frequency stability at ingay na pagganap ng mga laser. Dapat bigyan ng priyoridad ang mga modelong may makitid na linewidth (kahit iisang frequency) at mababang intensity. Dapat piliin ang wavelength batay sa linya ng resonance ng isang partikular na atom o molekula (halimbawa, ang 780nm ay karaniwang ginagamit para sa paglamig ng rubidium atoms). Karaniwang kinakailangan ang output ng pagpapanatili ng bias para sa mga eksperimento sa interference. Karaniwang hindi mataas ang kinakailangan ng kuryente, at kadalasang sapat ang ilang daang milliwatts hanggang ilang watts.
Medikal at biotechnology: Kasama sa mga application ang ophthalmic surgery, skin treatment at fluorescence microscopy imaging. Ang kaligtasan sa mata ay ang pangunahing pagsasaalang-alang, kaya ang mga laser na may wavelength na 1550nm o 2μm, na nasa eye safety band, ay kadalasang pinipili. Para sa mga diagnostic application, kailangang bigyan ng pansin ang katatagan ng kuryente; Para sa mga therapeutic application, ang naaangkop na kapangyarihan ay dapat piliin batay sa lalim ng paggamot at mga kinakailangan sa enerhiya. Ang flexibility ng optical transmission ay isang pangunahing bentahe sa naturang mga aplikasyon.
Komunikasyon at Sensing: Ang Fiber optic sensing, liDAR at space optical na komunikasyon ay karaniwang mga aplikasyon. Nangangailangan ang mga sitwasyong itolaserupang magkaroon ng mataas na pagiging maaasahan, kakayahang umangkop sa kapaligiran at pangmatagalang katatagan. Ang 1550nm band ay naging ang ginustong pagpipilian dahil sa kanyang pinakamababang pagkawala ng transmission sa optical fibers. Para sa magkakaugnay na mga sistema ng pagtuklas (tulad ng magkakaugnay na lidar), isang linearly polarized na laser na may napakakitid na linewidth ay kinakailangan bilang isang lokal na oscillator.
2. Priyoridad na pag-uuri ng mga pangunahing parameter
Nahaharap sa maraming mga parameter, ang mga pagpapasya ay maaaring gawin batay sa mga sumusunod na priyoridad:
Mga mapagpasyang parameter: Una, tukuyin ang wavelength at kalidad ng beam. Ang haba ng daluyong ay tinutukoy ng mga mahahalagang kinakailangan ng aplikasyon (mga katangian ng pagsipsip ng materyal, mga pamantayan sa kaligtasan, mga linya ng atomic resonance), at kadalasan ay walang puwang para sa kompromiso. Direktang tinutukoy ng kalidad ng beam ang pangunahing pagiging posible ng aplikasyon. Halimbawa, ang precision machining ay hindi makakatanggap ng mga laser na may napakataas na M².
Mga parameter ng pagganap: Pangalawa, bigyang-pansin ang output power at lapad/polarisasyon ng linya. Dapat matugunan ng kapangyarihan ang threshold ng enerhiya o mga kinakailangan sa kahusayan ng aplikasyon. Ang mga katangian ng linewidth at polarization ay tinutukoy batay sa partikular na teknikal na ruta ng application (gaya ng kung may kinalaman ang interference o frequency double). Mga praktikal na parameter: Panghuli, isaalang-alang ang katatagan (tulad ng pangmatagalang katatagan ng kapangyarihan ng output), pagiging maaasahan (oras ng operasyon na walang kasalanan), dami ng konsumo ng kuryente, pagiging tugma ng interface at gastos. Ang mga parameter na ito ay nakakaapekto sa kahirapan sa pagsasama at kabuuang halaga ng pagmamay-ari ng laser sa aktwal na kapaligiran sa pagtatrabaho.

3. Pagpili at paghatol sa pagitan ng single-mode at multi-mode
Bagama't nakatuon ang artikulong ito sa single-modefiber lasers, mahalagang malinaw na maunawaan ang pangangailangan ng pagpili ng single-mode sa aktwal na pagpili. Kapag ang mga pangunahing kinakailangan ng isang application ay ang pinakamataas na katumpakan sa pagpoproseso, ang pinakamaliit na zone na apektado ng init, ang pinakamataas na kakayahan sa pagtutok o ang pinakamahabang distansya ng transmission, ang single-mode fiber laser ang tanging tamang pagpipilian. Sa kabaligtaran, kung ang application ay higit sa lahat ay nagsasangkot ng makapal na welding ng plato, malawak na lugar na paggamot sa ibabaw o short-distance high-power transmission, at ang ganap na katumpakan na kinakailangan ay hindi mataas, kung gayon ang multimode fiber laser ay maaaring maging isang mas matipid at praktikal na pagpipilian dahil sa kanilang mas mataas na kabuuang kapangyarihan at mas mababang gastos.