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फाइबर-युग्मित लेजर डायोड परिभाषा, कार्य सिद्धांत और विशिष्ट तरंगदैर्ध्य
फाइबर-युग्मित लेजर डायोड एक अर्धचालक उपकरण है जो सुसंगत प्रकाश उत्पन्न करता है, जिसे फिर फाइबर ऑप्टिक केबल में युग्मित करने के लिए सटीक रूप से केंद्रित और संरेखित किया जाता है। मुख्य सिद्धांत में डायोड को उत्तेजित करने के लिए विद्युत प्रवाह का उपयोग करना शामिल है, जो उत्तेजित उत्सर्जन के माध्यम से फोटॉन बनाता है। इन फोटॉनों को डायोड के भीतर प्रवर्धित किया जाता है, जिससे एक लेजर बीम का उत्पादन होता है। सावधानीपूर्वक फोकसिंग और संरेखण के माध्यम से, इस लेजर बीम को फाइबर ऑप्टिक केबल के कोर में निर्देशित किया जाता है, जहां इसे कुल आंतरिक प्रतिबिंब द्वारा न्यूनतम नुकसान के साथ प्रसारित किया जाता है।
तरंगदैर्घ्य की सीमा
फाइबर-युग्मित लेजर डायोड मॉड्यूल की सामान्य तरंगदैर्घ्य उसके इच्छित अनुप्रयोग के आधार पर व्यापक रूप से भिन्न हो सकती है। आम तौर पर, ये उपकरण तरंगदैर्घ्य की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर कर सकते हैं, जिनमें शामिल हैं:
दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम:लगभग 400 एनएम (बैंगनी) से लेकर 700 एनएम (लाल) तक। इनका उपयोग अक्सर रोशनी, प्रदर्शन या संवेदन के लिए दृश्य प्रकाश की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है।
निकट-अवरक्त (एनआईआर):लगभग 700 एनएम से लेकर 2500 एनएम तक एनआईआर तरंगदैर्ध्य का उपयोग आमतौर पर दूरसंचार, चिकित्सा अनुप्रयोगों और विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं में किया जाता है।
मध्य-इन्फ्रारेड (एमआईआर): 2500 एनएम से आगे तक विस्तारित, हालांकि विशिष्ट अनुप्रयोगों और आवश्यक फाइबर सामग्रियों के कारण मानक फाइबर-युग्मित लेजर डायोड मॉड्यूल में यह कम आम है।
लुमिस्पॉट टेक विभिन्न ग्राहकों की जरूरतों को पूरा करने के लिए 525nm, 790nm, 792nm, 808nm, 878.6nm, 888nm, 915m और 976nm की विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के साथ फाइबर-युग्मित लेजर डायोड मॉड्यूल प्रदान करता है।'आवेदन की जरूरत है.
विशिष्ट एआवेदनs विभिन्न तरंगदैर्घ्य पर फाइबर-युग्मित लेज़रों का
यह गाइड विभिन्न लेजर प्रणालियों में पंप स्रोत प्रौद्योगिकियों और ऑप्टिकल पंपिंग विधियों को आगे बढ़ाने में फाइबर-युग्मित लेजर डायोड (एलडी) की महत्वपूर्ण भूमिका का पता लगाता है। विशिष्ट तरंग दैर्ध्य और उनके अनुप्रयोगों पर ध्यान केंद्रित करके, हम इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि कैसे ये लेजर डायोड फाइबर और सॉलिड-स्टेट लेजर दोनों के प्रदर्शन और उपयोगिता में क्रांति लाते हैं।
फाइबर लेज़रों के लिए पंप स्रोतों के रूप में फाइबर-युग्मित लेज़रों का उपयोग
915nm और 976nm फाइबर युग्मित LD, 1064nm ~ 1080nm फाइबर लेजर के लिए पंप स्रोत के रूप में।
1064nm से 1080nm रेंज में काम करने वाले फाइबर लेजर के लिए, 915nm और 976nm की तरंग दैर्ध्य का उपयोग करने वाले उत्पाद प्रभावी पंप स्रोत के रूप में काम कर सकते हैं। इन्हें मुख्य रूप से लेजर कटिंग और वेल्डिंग, क्लैडिंग, लेजर प्रोसेसिंग, मार्किंग और हाई-पावर लेजर हथियार जैसे अनुप्रयोगों में नियोजित किया जाता है। डायरेक्ट पंपिंग के रूप में जानी जाने वाली इस प्रक्रिया में फाइबर पंप लाइट को अवशोषित करता है और इसे 1064nm, 1070nm और 1080nm जैसी तरंग दैर्ध्य पर लेजर आउटपुट के रूप में सीधे उत्सर्जित करता है। इस पंपिंग तकनीक का व्यापक रूप से अनुसंधान लेजर और पारंपरिक औद्योगिक लेजर दोनों में उपयोग किया जाता है।
1550nm फाइबर लेजर के पंप स्रोत के रूप में 940nm के साथ फाइबर युग्मित लेजर डायोड
1550nm फाइबर लेजर के क्षेत्र में, 940nm तरंगदैर्घ्य वाले फाइबर-युग्मित लेजर का उपयोग आमतौर पर पंप स्रोतों के रूप में किया जाता है। यह अनुप्रयोग लेजर LiDAR के क्षेत्र में विशेष रूप से मूल्यवान है।
790nm के साथ फाइबर युग्मित लेजर डायोड के विशेष अनुप्रयोग
790nm पर फाइबर-युग्मित लेजर न केवल फाइबर लेजर के लिए पंप स्रोत के रूप में काम करते हैं, बल्कि सॉलिड-स्टेट लेजर में भी लागू होते हैं। वे मुख्य रूप से 1920nm तरंगदैर्ध्य के पास काम करने वाले लेजर के लिए पंप स्रोत के रूप में उपयोग किए जाते हैं, जिनका प्राथमिक अनुप्रयोग फोटोइलेक्ट्रिक काउंटरमेशर्स में होता है।
अनुप्रयोगसॉलिड-स्टेट लेजर के लिए पंप स्रोत के रूप में फाइबर-युग्मित लेजर का उपयोग
355nm और 532nm के बीच उत्सर्जित होने वाले सॉलिड-स्टेट लेज़र के लिए, 808nm, 880nm, 878.6nm और 888nm की तरंग दैर्ध्य वाले फाइबर-युग्मित लेज़र पसंदीदा विकल्प हैं। इनका वैज्ञानिक अनुसंधान और बैंगनी, नीले और हरे रंग के स्पेक्ट्रम में सॉलिड-स्टेट लेज़र के विकास में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
सेमीकंडक्टर लेजर के प्रत्यक्ष अनुप्रयोग
प्रत्यक्ष अर्धचालक लेजर अनुप्रयोगों में प्रत्यक्ष आउटपुट, लेंस युग्मन, सर्किट बोर्ड एकीकरण और सिस्टम एकीकरण शामिल हैं। 450nm, 525nm, 650nm, 790nm, 808nm और 915nm जैसे तरंगदैर्ध्य वाले फाइबर-युग्मित लेजर का उपयोग रोशनी, रेलवे निरीक्षण, मशीन विज़न और सुरक्षा प्रणालियों सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।
फाइबर लेजर और ठोस अवस्था लेजर के पंप स्रोत के लिए आवश्यकताएँ।
फाइबर लेजर और सॉलिड-स्टेट लेजर के लिए पंप स्रोत आवश्यकताओं की विस्तृत समझ के लिए, इन लेजर के संचालन के तरीके और उनकी कार्यक्षमता में पंप स्रोतों की भूमिका की बारीकियों को समझना आवश्यक है। यहाँ, हम पंपिंग तंत्र की पेचीदगियों, उपयोग किए जाने वाले पंप स्रोतों के प्रकार और लेजर के प्रदर्शन पर उनके प्रभाव को कवर करने के लिए प्रारंभिक अवलोकन का विस्तार करेंगे। पंप स्रोतों का चुनाव और विन्यास सीधे लेजर की दक्षता, आउटपुट पावर और बीम गुणवत्ता को प्रभावित करता है। प्रदर्शन को अनुकूलित करने और लेजर के जीवनकाल को बढ़ाने के लिए कुशल युग्मन, तरंग दैर्ध्य मिलान और थर्मल प्रबंधन महत्वपूर्ण हैं। लेजर डायोड तकनीक में प्रगति फाइबर और सॉलिड-स्टेट लेजर दोनों के प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार करना जारी रखती है, जिससे वे अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अधिक बहुमुखी और लागत प्रभावी बन जाते हैं।
- फाइबर लेजर पंप स्रोत आवश्यकताएँ
लेजर डायोडपम्प स्रोत:फाइबर लेजर मुख्य रूप से पंप स्रोत के रूप में लेजर डायोड का उपयोग करते हैं, क्योंकि उनकी दक्षता, कॉम्पैक्ट आकार और प्रकाश की एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य उत्पन्न करने की क्षमता होती है जो डोप किए गए फाइबर के अवशोषण स्पेक्ट्रम से मेल खाती है। लेजर डायोड तरंग दैर्ध्य का चुनाव महत्वपूर्ण है; उदाहरण के लिए, फाइबर लेजर में एक सामान्य डोपेंट यटरबियम (Yb) है, जिसका इष्टतम अवशोषण शिखर लगभग 976 एनएम है। इसलिए, इस तरंग दैर्ध्य पर या उसके निकट उत्सर्जित होने वाले लेजर डायोड को Yb-डोप किए गए फाइबर लेजर को पंप करने के लिए प्राथमिकता दी जाती है।
डबल-क्लैड फाइबर डिजाइन:पंप लेजर डायोड से प्रकाश अवशोषण की दक्षता बढ़ाने के लिए, फाइबर लेजर अक्सर डबल-क्लैड फाइबर डिज़ाइन का उपयोग करते हैं। आंतरिक कोर को सक्रिय लेजर माध्यम (जैसे, Yb) के साथ डोप किया जाता है, जबकि बाहरी, बड़ी क्लैडिंग परत पंप प्रकाश को निर्देशित करती है। कोर पंप प्रकाश को अवशोषित करता है और लेजर क्रिया उत्पन्न करता है, जबकि क्लैडिंग पंप प्रकाश की अधिक महत्वपूर्ण मात्रा को कोर के साथ बातचीत करने की अनुमति देता है, जिससे दक्षता बढ़ जाती है।
तरंगदैर्घ्य मिलान और युग्मन दक्षताप्रभावी पम्पिंग के लिए न केवल उचित तरंगदैर्घ्य वाले लेजर डायोड का चयन करना आवश्यक है, बल्कि डायोड और फाइबर के बीच युग्मन दक्षता को अनुकूलित करना भी आवश्यक है। इसमें सावधानीपूर्वक संरेखण और लेंस और कपलर जैसे ऑप्टिकल घटकों का उपयोग शामिल है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि अधिकतम पंप प्रकाश फाइबर कोर या क्लैडिंग में इंजेक्ट किया जाए।
-ठोस अवस्था लेज़रपंप स्रोत आवश्यकताएँ
ऑप्टिकल पम्पिंग:लेजर डायोड के अलावा, सॉलिड-स्टेट लेजर (जिसमें Nd:YAG जैसे बल्क लेजर शामिल हैं) को फ्लैश लैंप या आर्क लैंप के साथ ऑप्टिकली पंप किया जा सकता है। ये लैंप प्रकाश का एक व्यापक स्पेक्ट्रम उत्सर्जित करते हैं, जिसका एक हिस्सा लेजर माध्यम के अवशोषण बैंड से मेल खाता है। लेजर डायोड पंपिंग की तुलना में कम कुशल होने पर भी, यह विधि बहुत उच्च पल्स ऊर्जा प्रदान कर सकती है, जिससे यह उच्च शिखर शक्ति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाती है।
पंप स्रोत विन्यास:सॉलिड-स्टेट लेजर में पंप स्रोत का विन्यास उनके प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है। एंड-पंपिंग और साइड-पंपिंग सामान्य विन्यास हैं। एंड-पंपिंग, जहां पंप लाइट को लेजर माध्यम के ऑप्टिकल अक्ष के साथ निर्देशित किया जाता है, पंप लाइट और लेजर मोड के बीच बेहतर ओवरलैप प्रदान करता है, जिससे उच्च दक्षता प्राप्त होती है। साइड-पंपिंग, हालांकि संभावित रूप से कम कुशल है, सरल है और बड़े व्यास वाली छड़ या स्लैब के लिए उच्च समग्र ऊर्जा प्रदान कर सकता है।
थर्मल प्रबंधन:फाइबर और सॉलिड-स्टेट लेजर दोनों को पंप स्रोतों द्वारा उत्पन्न गर्मी को संभालने के लिए प्रभावी थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता होती है। फाइबर लेजर में, फाइबर का विस्तारित सतह क्षेत्र गर्मी अपव्यय में सहायता करता है। सॉलिड-स्टेट लेजर में, स्थिर संचालन बनाए रखने और थर्मल लेंसिंग या लेजर माध्यम को नुकसान से बचाने के लिए कूलिंग सिस्टम (जैसे वाटर कूलिंग) आवश्यक हैं।
पोस्ट करने का समय: फरवरी-28-2024