|
Nasos manbalari va ularning tolaga nurlanish kirishi
Yilni yarimo'tkazgich manbalari tola lazerlarini quyish uchun ishlatiladi. Eng keng tarqalgani AIGaAs va InGaAsP tuzilmalariga asoslangan Fabry-Pero bo'shliqqa ega bo'lgan injektor lazerlari. Asosiy xususiyatlar orasida yarimo'tkazgichli lazerlarga asoslangan. yarimo'tkazgichli lazerlar, siz nurlanishning to'lqin uzunligini, maksimal chiqish quvvatini va chiqadigan nurlanish geometriyasini belgilashingiz mumkin, bu esa uni faol tola bilan moslashtirish shartlarini belgilaydi. Yarimo'tkazgichli diyotning spektral xarakteristikalari uning tuzilishini hosil qiluvchi qatlamlarning kimyoviy tarkibi va rezonatorning xususiyatlari bilan belgilanadi. Elyaf lazerlarini pompalamoq uchun eng keng tarqalgan bo'lib, kamdan-kam uchraydigan ionlarning assimilyatsiya tasmalarining maksimal darajalari bilan aniqlanadigan 800, 900-980 va 1480 nm to'lqin uzunliklarida chiqaradigan lazerlar keng tarqalgan. Boshqa ikkita xususiyat, ya'ni radiatsiya kuchi va o'zini o'zi. uning geometriyasi bir-biriga bog'liq bo'lib chiqadi, odatda tolalar lazerlari uchun yarimo'tkazgich manbalari tolaning chiqishiga (cho'chqa dumiga) ega. Bunday holda, ishlatiladigan tolaning yadrosining o'lchamlari yarimo'tkazgich lazerining chiqaradigan mintaqasi geometriyasi bilan belgilanadi. Shakl. 5.3 yarimo'tkazgichli lazerning nurlanish diagrammasini ko'rsatadi. Chiqaradigan mintaqaning kengligi Wu to'lqin uzunligi tartibida va uning uzunligi Va, aslida, maksimal nurlanish quvvatini aniqlaydi. Shu bilan birga, W ning ikkita odatiy qiymatiga ega bo'lgan diodlar, ya'ni 5-10 mikron va taxminan 100 mikron tartibida, keng tarqalishni topdilar. Wx qiymati 5 mikron bo'lgan lazerlar nurlanishni bir martalik tolalar yadrosiga kiritish uchun ishlatiladi. Bir martalik tolaga xos radiatsiya quvvati bir necha yuz mVt. W100 mkm bo'lgan lazerlar yadro diametri 100 mkm bo'lgan va NA% 3D0 diafragma bo'lgan ko'p rejimli tolaga 42 uchun 10 Vt quvvatga ega. 12-0.22.
Shakl: 5.3. Yarimo'tkazgich lazer nurlanish naqshlari.
Amaldagi nasos manbasiga muvofiq har xil qoplamalar ishlatiladi. Shunday qilib, qiymati (W.) bo'lgan qisqa chiziqli uzunlikdagi kam quvvatli lazerlarda, tolada telekommunikatsiya tolalari singari himoya polimeri bilan qoplangan bitta qoplama mavjud. Keng chiqadigan maydonga ega manbalardan foydalanganda ikki qavatli tolalar keng tarqaldi. Bunday tolalar odatda uchta qatlamdan iborat: faol noyob nopoklik va sinish ko'rsatkichlari profiliga qo'shilgan yagona rejimli yadro; ichki kvarts qobig'i; tashqi polimer qobig'i, kvarts shishasi bilan taqqoslaganda, sindirish ko'rsatkichi pasaygan. Ichki kvarts qoplamasi odatdagi o'lchamlari 0,1-1 mm, radiatsiya kuchi bir necha birlikdan bir necha o'n Vtgacha bo'lgan yarimo'tkazgich manbalariga ega. Hozirgi vaqtda ishlatiladigan polimerlar tashqi to'lqin qo'llanmasining diafragmasini 0,4-0,6 darajasida ta'minlaydi. Ushbu tolalarning sinishi indeksining model profili shakl. 5.4a. Kvarts-polimer tolasi bo'ylab tarqalayotganda, noyob tuproq elementining faol ionlari tomonidan so'rilgan nurlanishni pompalamoq imkoniyatini ta'minlaydigan pompalanadigan nurlanish va aralashmalar luminesansni keltirib chiqaradi, bu esa qayta aloqa mavjud bo'lganda lasingga aylanishi mumkin. Bunday holda, lasing mintaqasi bir martalik yadroda lokalizatsiya qilingan bo'lib chiqadi, ya'ni uning xarakterli ko'ndalang kattaligi 5-30 mkm. Multimodli nasos nurlanishini tolali lazerning yagona rejimli lazer nurlanishiga o'tkazish printsipi shakl. 5.46.
Shakl: 5.4. (A) Sinishi indeksining modeli va (b) multimodli nasos nurlanishini bitta rejimli tolali lazer nurlanishiga o'tkazish tasviri.
Qoplama rejimlarini yadro bilan samarali bog'lashini ta'minlash uchun qoplamadan foydalanish kerak, chunki dumaloq ichki qoplamali tolalarda quvvatning katta qismi yadro mintaqasini kesib o'tmaydigan rejimlarda taqsimlanadi. Absorbsiya samaradorligi 100% ga yaqin bo'lib, to'rtburchaklar, to'rtburchaklar, olti yoki sakkiz qirrali bir qirrali qirrali D shaklidagi tolalarda erishiladi. Dumaloq bo'lmagan ichki tolali geometriyali D shakli eng oson ishlab chiqariladi, chunki u ishlov beriladigan qismning faqat bitta yuzini silliqlashga o'xshaydi. Shu bilan birga, assimetrik shakli tufayli bunday yumaloq tolaning kam yo'qotish bilan biriktirilishi qiyin. Shuning uchun ular odatda qobiqning nosimmetrik shakli (kvadrat, olti burchakli va boshqalar) bilan ishlatiladi. D shaklidagi tolalar odatda boshqa optik tolali qismlarga payvandlash uchun mo'ljallanmagan hollarda qo'llaniladi. ikki qavatli tolalar - bu GTWave tolalari yoki ko'p qatlamli tolalar. GTWave tolasining o'ziga xos xususiyati shundaki, u umumiy polimer qoplamali ikki yoki undan ortiq optik tolalardan iborat bo'lib, ular kremniy bilan taqqoslaganda sindirish ko'rsatkichini pasaytirgan. GTWave tolasining sinishi indeksining model profili shakl. 5.5a. Elyaflardan biri (faol) yadroga itterbium ionlari qo'shilgan, qolgan qismi esa yuqori toza kvarts shishasidan yasalgan chizilgan tayoqchadir. Yarimo'tkazgichli emitentlardan nasos nurlanishi Elyaf (passiv) tola turi passiv tolalarga kiritiladi.
Shakl: 5.5. GTWave profili: (a) - sinishi bo'yicha model, (b) - ko'p rejimli nasosning faol tolaga o'tishi va tolali lazerning bir martalik nurlanishiga o'tishi tasvirlangan.
Nasos nurlanishining tarqalish printsipi va faol yadroda nurlanish paydo bo'lishi shakl. 5.5b. Passiv tolalar bo'ylab tarqalishda nasos nurlanishi faol tolaga o'tadi va tolalardagi nasos kuchlarining nisbati ularning qoplamalari maydonlarining nisbati bilan aniqlanadi. Faol tolaga nasos nurlanishi faol noyob tuproq ionlari tomonidan so'rilib, lyuminesans va lasingni keltirib chiqaradi. Yadro yutilishi passiv tolalardan nurlanishning qo'shimcha pompalanishi bilan qoplanadi, bu esa tolalardagi doimiy nasos quvvat nisbatlarini saqlab turish uchun zarurdir. GTWave nasosli qismining uning faol va passiv tolasining o'ziga xos xususiyati shundaki, faol tola nasos nurlanishini quyish uchun ishlatilmaydi, bu esa tolali lazer va nasos manbasini optik izolatsiyasini ta'minlaydi. Bunga qo'shimcha ravishda, bir yoki bir nechta passiv tolalarning mavjudligi joriy qilingan nasos nurlanishining quvvatini sezilarli darajada oshirishga imkon beradi, chunki passiv tolaning har bir chiqishiga nasos manbalarini ulash mumkin bo'ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
