प्रारंभिक फाइबर लेजरथेदक्षता में कम औरबिजली, और सीमित, जब तक क्लैडिंग के लिए पंप बीम देने का एक अधिक प्रभावी तरीका दिखाई दिया ।
यह एक विधि है कि पिछले प्रक्षेपण के तरीकों की सीमाओं को दूर कर सकते है-साइड पंप बीम विधि फाइबर पराबैंगनीकिरण की सही क्षमता दिलाने में मदद करता है, उच्च शक्ति फाइबर पराबैंगनीकिरण और एम्पलीफायरों का एक नया युग खोलता है, और पूरी तरह से फाइबर प्रौद्योगिकी के विकास में परिवर्तन । इसके अलावा विकास ने उद्योग, विज्ञान और चिकित्सा उपकरणों जैसे विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रों में फाइबर लेजर को बड़े पैमाने पर अपनाने को बढ़ावा दिया है। औद्योगिक फाइबर लेजर के विकास को दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है, जो पावर कन संयोजन और चमक कनवर्टर्स की विशेषता है।
पहले चरण में पावर कंबाइनर में कई लेजर डायोड पंप पैकेज होते हैं, जो निष्क्रिय ट्रांसमिशन फाइबर में अपने मल्टीमोड प्रकाश को प्रभावी ढंग से संयोजित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। अनावश्यक एकल उत्सर्जक डायोड पैकेजिंग का उपयोग लेजर की उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित कर सकता है। लेजर के ऑप्टिकल गुहा में दो फाइबर ब्रैग झंझरी दर्पण हैं, जो केंद्रीय एकल-मोड कोर में स्थित हैं, जो विभिन्न दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के साथ एक क्लैडिंग के साथ एक उच्च शुद्धता फाइबर है।
यह ऑप्टिकल गुहा कम गुणवत्ता वाले डायोड लाइट को सिंगल-मोड लेजर बीम में परिवर्तित करता है। फाइबर ब्रैग झंझरी में से एक कुल रिफ्लेक्टर के रूप में कार्य करता है, और दूसरा आंशिक रिफ्लेक्टर या आउटपुट कपलर के रूप में कार्य करता है। मल्टी-मोड क्लैडिंग में कोई अन्य तत्व डॉप नहीं किए जाते हैं, जो केवल डायोड पंप प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। फाइबर लेजर की ठोस राज्य संरचना यह धूल, नमी, और मुक्त अंतरिक्ष हवा गड़बड़ी के रूप में पर्यावरणीय कारकों के लिए प्रतिरक्षा बनाता है ।
समग्र पंपिंग विधि की विद्युत दक्षता 50% से अधिक है, और एकल मॉड्यूल की एकल-मोड आउटपुट पावर लगभग 2 किलोवाट-3 किलोवाट है। एक मॉड्यूल के उत्पादन का उपयोग सीधे या संयोजन में 100 किलोवाट से अधिक का उच्च चमक उत्पादन प्रदान करने के लिए किया जा सकता है, जिससे यह फाइबर लेजर विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।
ऑपरेशन विधि
फाइबर लेजर को निरंतर तरंग (सीडब्ल्यू), अर्ध-सतत तरंग (क्यूसीडब्ल्यू), नैनोसेकंड पल्स, अल्ट्राफास्ट पिकोसेकंड या फेमटोसेकंड पल्स और अन्य प्रकाश तरंग मोड में विभाजित किया जा सकता है। सतत तरंग लेजर रेटेड अधिकतम उत्पादन शक्ति के भीतर स्थिर उत्पादन प्रदान कर सकते हैं, और उत्पादन शक्ति के अनुसार 50kHz के लिए संग्राहक किया जा सकता है, लेकिन मॉड्यूलेशन उनकी पीक शक्ति में वृद्धि नहीं होगी । कई खेतों में लगातार वेव लेजर का इस्तेमाल किया जाता है। सबसे उल्लेखनीय लोगों को काटने और धातु वेल्डिंग कर रहे हैं । इनका उपयोग ब्रेज़िंग, 3डी प्रिंटिंग, क्लैडिंग और हीट ट्रीटमेंट के लिए भी किया जा सकता है।
लंबी नाड़ी 10 QCW लेजर द्वारा उत्पन्न 10 गुना द्वारा पल्स ऊर्जा और पीक उत्पादन शक्ति में वृद्धि कर सकते हैं, और लंबी नाड़ी अवधि 10?s-100000?s है । उदाहरण के लिए, 300W की औसत शक्ति के साथ एक क्यूसीडब्ल्यू लेजर में 3 किलोवाट की पीक पावर और 30J की पल्स एनर्जी होती है। क्यूसीडब्ल्यू लेजर मुख्य रूप से वेल्डिंग, ड्रिलिंग और विशेष कटिंग ऑपरेशंस के लिए उपयोग किए जाते हैं, जैसे अत्यधिक चिंतनशील धातुओं या अन्य सामग्रियों को काटना। मानक क्यूसीडब्ल्यू मॉडल मशीन की पीक पावर रेंज 1kW-20kW है, और ऑपरेटिंग लागत अन्य प्रतिस्पर्धी लेजर प्रौद्योगिकियों की तुलना में बहुत कम है जो एक ही आउटपुट कर सकती हैं।
नैनोसेकंड पल्स क्यू-स्विच्ड फाइबर लेजर 10W से 2kW तक औसत आउटपुट पावर रेंज प्रदान कर सकता है। 1ns-1000ns की सीमा में, पल्स अवधि तय या समायोज्य किया जा सकता है (उपयोगकर्ता प्री-प्रोग्राम चुन सकते हैं)। ठेठ लेजर पल्स ऊर्जा 10W-300W के भीतर है, जो माइक्रो प्रसंस्करण के लिए इस्तेमाल एकल मोड बीम गुणवत्ता के करीब है, के बारे में 1mJ तक । मॉडल के आधार पर, इन लेजर को किलोहर्ट्ज से मेगाहर्ट्ज तक संग्राहक किया जा सकता है। उच्च औसत शक्ति के साथ पल्स लेजर उच्च गति सतह उपचार के लिए प्रयोग किया जाता है, और नाड़ी ऊर्जा 100mJ तक पहुंच सकते हैं, जो एक बड़ा प्रसंस्करण क्षेत्र का एहसास कर सकते हैं ।
अल्ट्राफास्ट पिकोसेकंड और फेमटोसेकंड फाइबर लेजर में 200fs से लेकर कई पिकोसेकंड तक पल्स अवधिएं होती हैं, जिसमें 10W-200W की औसत शक्ति होती है, और धातुओं और गैर-धातुओं सहित विभिन्न माइक्रोप्रोसेसिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किया जा सकता है।
फाइबर लेजर के सक्रिय लेजर कोर को कई स्पेक्ट्रल रेंज में एक मानक उत्पादन का उत्पादन करने के लिए एक या अधिक सक्रिय परमाणुओं के साथ डोप किया जा सकता है।
वेवलेंथ रेंज
फाइबर लेजर के सक्रिय लेजर कोर में एक या एक से अधिक सक्रिय परमाणुओं को डोपिंग करने से कई स्पेक्ट्रल रेंज में मानक उत्पादन हो सकता है। उदाहरण के लिए, ytterbium (Yb) परमाणुओं के साथ डोपिंग 1030एनएम और 1080एनएम के बीच उत्पादन का उत्पादन कर सकते हैं; एर्बियम (एर) परमाणुओं के साथ डोपिंग 1500 एनएम और 1570एनएम के बीच तरंगदैर्ध्य का उत्पादन कर सकता है; थुलियम (टीएम) परमाणुओं के साथ डोपिंग 1900एनएम-2050एनएम प्रकाश का उत्पादन कर सकते हैं । इन बुनियादी लाइनों की आवृत्ति को दोगुना या तिगुना, और यह एक लेजर है जो हरे बीम (515एनएम-550एनएम) और पराबैंगनी बीम (-355एनएम) उत्सर्जित कर सकता है।
मौलिक तरंग ytterbium erbium के रमन विस्थापन की पहुंच योग्य रेंज 1.15 तक विस्तारित हैµएम-1.8µएम तरंगदैर्ध्य का और दोहरीकरण फाइबर लेजर को 515एनएम-635एनएम की दृश्यमान प्रकाश रेंज में काम करने में सक्षम बनाता है। इसके अलावा, एक हाइब्रिड सॉलिड-स्टेट लेजर जो थ्लियम या एर्बियम के साथ एक सतत-तरंग फाइबर लेजर द्वारा पंप किया जाता है, जो 1.9 माइक्रोन से 5 माइक्रो>न की सीमा में मध्य-अवरक्त उत्पादन प्रदान कर सकता है।
