User:Omnia sawah

الليزر الألياف أو ألياف الليزر

هو الليزر الذي نشط كسب المتوسطة هي الألياف الضوئية مخدر مع العناصر الأرضية النادرة مثل الإيربيوم وإتيربيوم ، النيوديميوم ، ديسبروسيوم ، براسيوديميوم ، والثوليوم. فهي تتصل مضخمات الألياف مخدر ، والتي توفر تكبير الضوء دون lasing. nonlinearities الألياف ، مثل حفز رامان نثر أو أربع موجة خلط يمكن أيضا أن توفر مكاسب ، وبالتالي تكون بمثابة وسائل الإعلام من أجل كسب ليزر الألياف. 

---

المحتويات

1 تطبيقات 2 تصميم وتصنيع 2.1 نقرا مزدوجا ألياف يرتدون 2.2 السلطة التحجيم 2.3 وضع قفل 2.3.1 الكامن وضع قفل 2.3.1.1 اللاخطية الاستقطاب التناوب 2.3.1.2 اشباه الموصلات امتصاص قابل للتشبع المرايا 2.3.1.3 أنابيب نانوية كربونية امتصاص قابل للتشبع 2.3.1.4 الجرافين امتصاص قابل للتشبع 2.3.2 وضع قفل بالموقع 2.4 الظلام الموجة المنعزلة الليزر الألياف 2.5 الليزر الألياف Multiwavelength 3 الالياف قرص ليزر 4 المراجع

التطبيقات تطبيقات الليزر الألياف وتشمل مواد التجهيز والاتصالات السلكية واللاسلكية ، والتحليل الطيفي ، والطب. [1] مزايا الليزر عبر الالياف أنواع أخرى تشمل ما يلي :

الضوء هو بالفعل بالإضافة إلى الألياف المرنة : وحقيقة أن الضوء هو بالفعل في الألياف يسمح لها بسهولة لتسليمها الى التركيز على العنصر المنقولة. هذا هو المهم لقطع الليزر ، واللحام ، وقابلة للطي من البوليمرات والمعادن. ارتفاع انتاج الطاقة : الليزر والالياف ويمكن أن يكون المناطق النشطة على بعد عدة كيلومترات طويلة ، وحتى يمكن توفير مكاسب عالية جدا البصرية. يمكنها دعم المستويات كيلووات من الكهرباء المستمر الانتاج لان من الألياف في منطقة عالية السطحية إلى الحجم الذي يسمح كفاءة التبريد. عالية الجودة البصرية : والألياف خصائص waveguiding خفض أو القضاء على التشويه الحراري للمسار بصري ، وعادة ما ينتج الحيود محدودة ، ذات جودة عالية الشعاع الضوئي. الحجم الصغير : الليزر والالياف يتم التعاقد مقارنة مع قضيب الليزر أو الغاز من الطاقة القابلة للمقارنة ، لأن الألياف يمكن أن تكون عازمة وملفوف لتوفير مساحة. الموثوقية : عرض الليزر والالياف عالية الاستقرار الذبذبات ، تمديد عمر ، وخالية من الصيانة عملية تسليم المفتاح. [عدل] تصميم وتصنيع وانظر أيضا : ليزر البناء

Double-clad fiber

خلافا لمعظم انواع اخرى من الليزر ، وتجويف الليزر أشعة الليزر في الألياف هي التي شيدت من قبل كتلة واحدة الربط الانصهار أنواع مختلفة من الألياف ؛ الألياف براج حواجز شبكية استبدال عازلة التقليدية المرايا لتوفير التغذية المرتدة البصرية. نوع آخر هو طريقة عملية واحدة طولية ضيقة جدا من ردود الفعل وزعت ليزر للعبة (يويفا) حيث التخلص تحولت براج مقضب التداخل المتوسطة كسب. الليزر والالياف التي يتم ضخها ليزر الثنائيات أشباه الموصلات أو بواسطة أشعة الليزر الألياف الأخرى.

المزدوج يرتدون المادة fiberMain : نقرا مزدوجا الألياف يرتدون كثير من الألياف الليزر عالية الطاقة تقوم على أساس مزدوج يرتدون الألياف. المتوسطة كسب يشكل نواة من الألياف ، والتي تحيط بها طبقتين من الواجهتين. وتنتشر في وضع lasing الأساسية ، في حين ضخ النشر المتعدد الحزم في الطبقة الداخلية الكسوة. والكسوة الخارجي يبقي على ضوء هذا مضخة المحصورة. هذا الترتيب يسمح للالجوهرية التي يجب ضخها مع أعلى بكثير من الحزم من السلطة التي كان من الممكن أن تنتشر فيه ، ويسمح لتحويل الضوء مضخة مع سطوع منخفض نسبيا إلى أعلى من ذلك بكثير ، إشارة والسطوع. نتيجة لذلك ، وأشعة الليزر والألياف البصرية ومكبرات الصوت وأحيانا يشار إليها باسم "محولات سطوع".

هناك سؤال مهم حول شكل مزدوج الألياف يرتدون ؛ من الألياف التناظر مع التعميم ويبدو أن أسوأ ما يمكن تصميم. [2] [3] [4] [5] [6] [7] وينبغي أن يسمح تصميم جوهر إلى أن تكون صغيرة بما يكفي لدعم عدد قليل فقط (أو حتى واحدة) وسائط. فإنه ينبغي أن تقدم الكسوة كافية لحصر الأساسية والبصرية مضخة الفرع على قطعة قصيرة نسبيا من الألياف.

السلطة التحجيم 

10،000 دبليو اس ام LaserRecent التطورات في تكنولوجيا الألياف الليزر قد أدت إلى ارتفاع سريع وكبير في تحقيق حيود شعاع صلاحيات محدودة من الصمام الثنائي ضخ ليزر الحالة الصلبة. 50" onmouseout="this.style.backgroundColor='#fff'"نتيجة لإدخال مساحة كبيرة من واسطة (LMA) ألياف فضلا عن استمرار التقدم في مجال الطاقة العالية والثنائيات سطوع عالية ومستمرة للموجة واحدة عرضية من صلاحيات وضع روب واي بي ليزر الألياف مخدر قد ازدادت من 100 واط في عام 2001 إلى> 50 كيلوواط. طريقة واحدة ليزر وصلت 10 كيلو واط في الأسلحة الكيميائية السلطة : "[1]"

في السابق يمكن أن القوى غير قابلة للتحقيق الآن يمكن أن يتحقق مع متوفرة تجاريا خارج من الألياف الجرف والمكونات. نتيجة لذلك ، والالياف تكنولوجيا الليزر ومن المتوقع أن يكون لها تأثير عميق على طائفة واسعة من التطبيقات الصناعية. هذه ورقة بيضاء ويصف التكنولوجيا بمزيد من التفصيل : "كيلوواط ليزر واحد من الألياف السلطة مع الناتج العرضي واسطة".

[عدل] وضع قفل هذا القسم قد تحتاج إلى wikified لتلبية معايير الجودة في ويكيبيديا. الرجاء المساعدة عن طريق إضافة وصلات داخلية ذات الصلة ، أو عن طريق تحسين الباب للتخطيط. (أكتوبر 2009)

المادة الرئيسية : وضع قفل ] الكامن وضع قفل ] اللاخطية الاستقطاب التناوب مبدأ هذه التقنية هو بسيط جدا. عندما يكون الضوء المستقطب خطيا هو الحادث الى قطعة من الالياف birefringent ضعيفة ، فإن استقطاب الضوء عموما أصبح مستقطبا إيجازا في الألياف. التوجه والإهليليجية من الاستقطاب النهائي ضوء تماما يحددها طول الألياف والانكسار. ومع ذلك ، إذا كانت شدة الضوء هو القوي ، يجب النظر في تأثير كير البصرية غير الخطية في الألياف ، وهذا الأمر يدخل تغييرات إضافية على ضوء الاستقطاب. كما أن تغيير الاستقطاب التي أدخلها البصرية كير المفعول يعتمد على شدة الضوء ، إذا كان المستقطب هو وضع وراء الألياف ، فإن شدة الضوء المستقطب من خلال انتقال أصبحت تعتمد على كثافة الضوء. من خلال اختيار مناسب اتجاه المستقطب أو طول الألياف ، وهو قابل للتشبع اصطناعية لامتصاص الأثر مع الاستجابة بسرعة فائقة ويمكن بعد ذلك يمكن تحقيقه في مثل هذا النظام ، حيث ضوء ارتفاع كثافة التجارب أقل امتصاص الخسائر على المستقطب. تقنية بي آر يجعل استخدام هذا الاستيعاب قابل للتشبع المصطنعة من أجل تحقيق هذا الوضع السلبي في تأمين ليزر الألياف. مرة واحدة في وضع غير الساحلية النبض هي المشكلة ، وغير خطية من الالياف مزيد من الأشكال النبض الى الموجة المنعزلة بصري قصير جدا وبالتالي فإن عملية الحصول على الموجة المنعزلة في الليزر. الموجة المنعزلة العملية يكاد يكون سمة عامة ليزر وضع الألياف غير الساحلية بواسطة هذه التقنية وبشكل مكثف وقد تم التحقيق فيها.

[ أشباه الموصلات امتصاص قابل للتشبع كانت تستخدم لوضع قفل ليزر في وقت مبكر عام 1974 عندما ف نوع الجرمانيوم يستخدم لوضع قفل ليزر CO2 التي ولدت البقول ~ 500 ملاحظة. SESAMs الحديثة هي من الثالث إلى الخامس أشباه الموصلات الكم واحدة أيضا (SQW) أو الآبار الكم متعددة نمت على أشباه الموصلات وزعت براج العاكسة (DBRs). كانوا في البداية استخدمت في الملاذ نبض Modelocking (الدقيقة) على النحو المخطط بدء آليات لتي : ليزر الياقوت التي تستخدم كأداة لامتصاص كلم قابل للتشبع سريع. ومن جانب آخر لفة في الدقيقة تجويف وضع قفل تقنية. مختلفة من الألغام المضادة للأفراد التي تستخدم أشعة الليزر غير كير رنانة من نوع مرحلة غير خطية لتقصير النبض ، ودورة في الدقيقة توظف غير خطية السعة التي قدمتها الفرقة مدوية ملء آثار أشباه الموصلات. SESAMs وسرعان ما تطورت إلى الأجهزة intracavity قابل للتشبع بسبب امتصاص مزيد من البساطة المتأصلة مع هذا الهيكل. ومنذ ذلك الحين ، واستخدام SESAMs مكن المدد النبض ، ومتوسط القوى والطاقات النبض ومعدل الرسوب في صلب فائق السرعة ليزر الحالة إلى التحسين من خلال عدة أوامر من حجمها. متوسط القوة من 60 واط ومعدل الرسوب تصل إلى 160 جيجا هرتز تم الحصول عليها. باستخدام SESAM بمساعدة كلم ، الفرعي 6 خ م البقول مباشرة من تي : الياقوت مذبذب تم تحقيقه. والميزة الرئيسية SESAMs دينا أكثر من غيرها من التقنيات لامتصاص قابل للتشبع هو أن المعلمات امتصاص يمكن السيطرة عليها بسهولة أكثر من مجموعة واسعة من القيم. على سبيل المثال ، يمكن أن تسيطر fluence التشبع تكون متفاوتة انعكاسية العاكس أعلى في حين تعديل العمق والانتعاش مرة اخرى يمكن تكييفها عن طريق تغيير درجة حرارة منخفضة تزايد الظروف لطبقات الامتصاص. هذه الحرية في التصميم قد مدد تطبيق SESAMs في modelocking من ألياف الليزر عالية نسبيا من حيث التشكيل عمق ضروري لضمان الذاتي والاستقرار بدء العملية. ألياف الليزر يعمل في ~ 1μm و1.5μm تم بنجاح تظاهر. [8] [9] [10] [11] [12] [13] ] امتصاص الكربون الأنابيب الجزيئية قابل للتشبع [] الجرافين قابل للتشبع ماص

الجرافين مصدر واحد هو الذرة ، ورقة سميكة مستو sp2 - المستعبدين من ذرات الكربون التي المكتظ في البلورة العسل شعرية. فمن مؤخرا أكدت أن الامتصاص الضوئي من الجرافين يمكن أن تصبح مشبعة عند الشدة الضوئية هي مدخلات تتجاوز قيمة العتبة. هذا السلوك غير الخطية البصرية يسمى امتصاص قابل للتشبع وقيمة العتبة يسمى الطلاقة التشبع. الجرافين المشبعة يمكن بسهولة تحت إثارة قوية على مدى مرئية إلى المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء ، وذلك بسبب الامتصاص الضوئي عالمية وصفر الفرقة الفجوة. هذا له أهمية بالنسبة للوضع قفل الليزر الألياف ، حيث tuneability الاتساع يمكن الحصول عليها باستخدام الجرافين كما امتصاص قابل للتشبع. نظرا لهذه الخاصية الاستثنائية ، الجرافين وتطبيق واسع في الضوئية فائق السرعة. [14] [15]) وعلاوة على ذلك ، ومقارنة مع SWCNTs ، كما الجرافين ديها بنية 2D كان ينبغي أن يكون أصغر بكثير الخسارة غير قابل للتشبع وأعلى من ذلك بكثير عتبة الضرر. في الواقع ، مع الإربيوم - مخدر ألياف الليزر نحن الذاتي بدأت تأمين وضع مستقر وانبعاث نبض الموجة المنعزلة ذات الطاقة العالية قد تحققت. [16]) ، والذي سلط الضوء على طبيعة المواد في آسيا [17].

[ وضع بالموقع قفل عادة ما حققته تحوير الخسارة (أو اكتساب) من تجويف الليزر بمعدل تكرار ما يعادل تردد تجويف ، أو التوافقية منه. في الممارسة العملية ، يمكن أن يكون المغير صوتية الضوئية أو الكهربائية الضوئية المغير ، ماخ - زيندر المتكاملة للمؤثرات البصرية ، أو أشباه الموصلات electroabsorption المغير (يام). مبدأ الوضع النشط قفل مع تعديل جيبية. في هذه الحالة ، سيكون في شكل نبضات ضوئية على هذا النحو لتقليل الخسائر من المغير. ذروة النبض من شأنه ضبط تلقائيا في مرحلة ليكون عند نقطة فقدان الحد الأدنى من المغير. نظرا لتباين بطء تعديل جيبية ، فإنه ليس واضحة جدا لتوليد نبضات ضوئية قصير جدا (<1PS) باستخدام هذا الأسلوب.

لتشغيل مستقر ، يجب أن يكون طول تجويف تطابق بدقة الفترة من إشارة أو تعديل بعض متعددة من ذلك صحيحا. تقنية أقوى لحل هذا الوضع هو التجدد قفل أي جزء من الناتج إشارة للوضع غير الساحلية ليزر يتم الكشف ، وbeatnote في الجولة التردد الرحلة يتسربون من كاشف ، وترسل الى مكبر للصوت ، وهو ما يدفع والمغير خسارة في تجويف الليزر. يفرض هذا الإجراء تزامن إذا كان طول تجويف يخضع لتقلبات بسبب الاهتزازات الصوتية أو التمدد الحراري. باستخدام هذه الطريقة ، ووضع مستقر للغاية غير الساحلية الليزر قد تحققت. والميزة الرئيسية لوضع نشط قفل هو أنه يتيح تزامن العملية للوضع غير الساحلية الليزر إلى تردد الخارجية الراديوية (اللاسلكية) المصدر. هذا مفيد جدا للاتصالات الألياف الضوئية حيث تزامن مطلوب عادة بين الإشارات الضوئية وإشارات التحكم الإلكتروني. أيضا الوضع النشط غير الساحلية الألياف يمكن أن توفر أعلى بكثير من معدل الرسوب الوضع السلبي قفل. حاليا ، وأشعة الليزر ليزر ديود الألياف وأشباه الموصلات هما أكثر أنواع هامة من الليزر حيث الوضع النشط قفل يتم تطبيقها.

[عدل] الموجة المنعزلة المظلمة الليزر الألياف في عدم وضع نظام تأمين ، أول الظلام الموجة المنعزلة ألياف الليزر تم تحقيقها بنجاح في جميع العادي تشتت الإربيوم - مخدر ألياف الليزر مع المستقطب في تجويف. العثور على التجربة أنه بغض النظر عن انبعاث نبض مشرق ، في ظل ظروف مناسبة ليزر الألياف ويمكن أيضا أن تنبعث منها البقول واحد أو عدة حلول الظلام. على أساس المحاكاة العددية لنا أن نفسر الظلام النبض في تشكيل ليزر نتيجة لتشكيل الموجة المنعزلة المظلمة. [18]

[تحرير] ليزر الألياف Multiwavelength في الآونة الأخيرة ، multiwavelength الموجة المنعزلة المبددة في جميع الألياف الطبيعية تشتت الليزر سلبية الوضع غير الساحلية مع SESAM قد ولدت. اذ تبين ان اعتمادا على الانكسار تجويف ، مستقرة واحد ، مزدوج وثلاثي الموجة الموجة المنعزلة المبددة يمكن تشكيلها في الليزر. والجيل آلية يمكن أن ترجع إلى طبيعة الموجة المنعزلة المبددة. [12]

3 الألياف القرص lasersMain المادة : الألياف قرص ليزر نوع آخر من الليزر الألياف هي الألياف قرص ليزر. في مثل هذه المضخة ليست محصورة ضمن الكسوة من الألياف (كما هو الحال في الألياف يرتدون المزدوج) ، ولكن ضخ ضوء يتم تسليمها عبر عدة مرات الأساسية لأن جوهر هو الملتفة على نفسها مثل حبل. هذا التكوين هو مناسبة لزيادة مصادر الطاقة في المضخة التي تستخدم في جميع أنحاء كثيرة هامش الملف. [19] [20] [21] [22]

[عدل] ^ بوبوف ، S. (2009). "7 : نظرة عامة على ألياف الليزر والتطبيقات الطبية". في دوارتي ، J. F.. انضباطي تطبيقات الليزر (2e éd.). نيويورك : لجنة حقوق الطفل. ^ S. بدو ؛ Luthy جورج ويبر P. H. (1993). "واستيعاب معامل فعالة في الألياف المكسوة المزدوجة". البصريات الاتصالات 99 : 331-335. دوى :