অনেক অ্যাপ্লিকেশনে, যেখানে প্রয়োজন সেখানে আলো সরবরাহ করার জন্য একটি লেজার ডায়োডের আউটপুটকে একটি অপটিক্যাল ফাইবারে জোড়া করা সুবিধাজনক।
সুবিধা:
ফাইবার থেকে নির্গত আলোর একটি বৃত্তাকার, মসৃণ (সমজাতীয়) তীব্রতা প্রোফাইল এবং একটি প্রতিসম মরীচির গুণমান রয়েছে, যা অনেক ক্ষেত্রে খুব সুবিধাজনক। উদাহরণস্বরূপ, একটি শেষ-পাম্পযুক্ত সলিড-স্টেট লেজারের জন্য একটি বৃত্তাকার পাম্প স্পট তৈরি করতে কম জটিল অপটিক্সের প্রয়োজন হয়।
লেজার ডায়োডকে এর শীতল করার সাথে একসাথে সরানো যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ একটি সলিড-স্টেট লেজার হেড থেকে, যা আরও কমপ্যাক্ট হতে পারে এবং এখানে অন্যান্য অংশগুলির জন্য আরও জায়গা ছেড়ে দিতে পারে।
একটি ত্রুটিপূর্ণ ফাইবার-কাপল্ড ডায়োড লেজার আলো ব্যবহার করে ডিভাইসের প্রান্তিককরণ পরিবর্তন না করে সহজেই প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে।
ফাইবার-সংযুক্ত উপাদানগুলি সহজেই অন্যান্য ফাইবার উপাদানগুলির সাথে মিলিত হতে পারে।
ফাইবার-কাপল্ড ডায়োড লেজারের প্রকারভেদ
অনেক ডায়োড লেজার ফাইবার-সংযুক্ত আকারে বিক্রি হয়, লেজার প্যাকেজে তৈরি শক্তিশালী ফাইবার-কাপলিং অপটিক্সের সাথে (যেমন, স্থায়ী লেজার ওয়েল্ডিং ফাইবার সংযুক্তি)। বিভিন্ন ডায়োড লেজারের জন্য ব্যবহৃত ফাইবার এবং প্রযুক্তি ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়:
সবচেয়ে সহজ কেসটি হল VCSEL (উল্লম্ব গহ্বর সারফেস এমিটিং লেজার), যা সাধারণত উচ্চ মরীচির গুণমান, মাঝারি রশ্মির বিচ্যুতি, দৃষ্টিকোণহীনতা এবং একটি বৃত্তাকার তীব্রতা বিতরণ সহ একটি মরীচি নির্গত করে। একটি সাধারণ গোলাকার লেন্স একটি একক-মোড ফাইবারের মূলে নির্গমন বিন্দুকে ইমেজ করার জন্য যথেষ্ট। 70-80% অর্ডারের যুগল দক্ষতা অর্জন করা যেতে পারে। ফাইবারকে সরাসরি VCSEL এর নির্গত পৃষ্ঠের সাথে জোড়া (বাট-জয়েন্ট) করাও সম্ভব।
ছোট এজ-এমিটিং লেজার ডায়োডগুলিও একক স্থানিক মোডে নির্গত হয় এবং এইভাবে নীতিগতভাবে একক-মোড ফাইবারগুলিতে দক্ষ সংযোগের অনুমতি দেয়। যাইহোক, যদি একটি সাধারণ গোলাকার লেন্স ব্যবহার করা হয়, তবে রশ্মির উপবৃত্তাকার দ্বারা সংযোগের কার্যকারিতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। তদ্ব্যতীত, মরীচির বিচ্যুতি কমপক্ষে একটি দিকে তুলনামূলকভাবে বেশি, তুলনামূলকভাবে উচ্চ সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার সহ লেন্সের প্রয়োজন। আরেকটি সমস্যা হল ডায়োড আউটপুটের দৃষ্টিভঙ্গি, বিশেষ করে লাভ-গাইডেড ডায়োডের জন্য; এটি অতিরিক্ত দুর্বল নলাকার লেন্স দ্বারা ক্ষতিপূরণ করা যেতে পারে। কয়েকশ মিলিওয়াট পর্যন্ত আউটপুট পাওয়ার সহ, ফাইবার-কাপলড গেইন-গাইডেড এলডিগুলিকে পাম্প করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, এর্বিয়াম-ডোপড ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ার৷
একটি সাধারণ ফাইবার-কাপলড লো-পাওয়ার এজ-এমিটিং লেজার ডায়োডের পরিকল্পিত সেটআপ। একটি গোলাকার লেন্স (বা সম্ভবত একটি ডবল লেন্স) ফাইবার কোরে লেজার ডায়োড ফ্যাসেটকে চিত্রিত করতে ব্যবহৃত হয়। রশ্মি উপবৃত্তাকার এবং দৃষ্টিভঙ্গি কাপলিং দক্ষতা হ্রাস করে।
ওয়াইড-এরিয়া লেজার ডায়োডগুলি ইমিটারের দীর্ঘ দিকে স্থানিকভাবে মাল্টিমোড। যদি বৃত্তাকার রশ্মিটিকে একটি নলাকার লেন্স দিয়ে আকৃতি দেওয়া হয় এবং তারপরে একটি মাল্টিমোড ফাইবারে চালু করা হয়, তবে বেশিরভাগ উজ্জ্বলতা (উজ্জ্বলতা) হারিয়ে যাবে কারণ দ্রুত অক্ষের দিকের উচ্চ মরীচির গুণমানকে কাজে লাগানো যায় না। উদাহরণস্বরূপ, 1 ওয়াট পাওয়ার একটি মাল্টিমোড ফাইবারে চালু করা যেতে পারে যার মূল ব্যাস 50 μm এবং একটি সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার (NA) 0.12। মাইক্রোচিপ লেজারের মতো কম-পাওয়ার বাল্ক লেজার পাম্প করার জন্য এটি যথেষ্ট। এমনকি 10 ওয়াটের ক্ষমতা চালু করা সম্ভব।
একটি সাধারণ ফাইবার-কাপলড ওয়াইড-এরিয়া লেজার ডায়োডের পরিকল্পিত সেটআপ। একটি ফাইবার লেন্স দ্রুত অক্ষের দিক থেকে মরীচিকে একত্রিত করতে ব্যবহৃত হয়।
একটি উন্নত ওয়াইড-এরিয়া লেজার প্রযুক্তি একটি প্রতিসম মরীচি গুণমান (শুধুমাত্র একটি প্রতিসম মরীচি ব্যাসার্ধ নয়) প্রাপ্ত করার জন্য লঞ্চের আগে রশ্মিকে আকার দেওয়ার উপর ভিত্তি করে। এটি উচ্চ উজ্জ্বলতার জন্য অনুমতি দেয়।
ডায়োড বারগুলির জন্য (ডায়োড অ্যারে), অপ্রতিসম মরীচি মানের সমস্যা আরও গুরুতর। এখানে, পৃথক নির্গতকারীর আউটপুটগুলি একটি ফাইবার বান্ডেলের পৃথক ফাইবারগুলিতে মিলিত হতে পারে। ফাইবারগুলি ডায়োড বারের একপাশে একটি রৈখিক অ্যারেতে সাজানো হয়, তবে আউটপুট প্রান্তে একটি বৃত্তাকার অ্যারেতে। বিকল্পভাবে, একক মাল্টিমোড ফাইবারে লঞ্চ করার আগে মরীচির গুণমানকে প্রতিসম করতে কিছু ধরণের বিম শেপার ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, একটি দুই-মিরর বিম শেপার বা কিছু মাইক্রো-অপ্টিক্সের সাহায্যে। উদাহরণস্বরূপ, 30 W কে একটি ফাইবারে সংযুক্ত করা যেতে পারে যার মূল ব্যাস 200-μm (বা এমনকি 100-μm) এবং 0.22 এর NA। এই ধরনের সেটআপ ব্যবহার করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, প্রায় 15 ওয়াট আউটপুট শক্তি সহ Nd:YAG বা Nd:YVO 4 লেজার পাম্প করতে।
ডায়োড স্ট্যাকের জন্য, বৃহত্তর কোর ব্যাস সহ ফাইবার ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, শত শত ওয়াট (বা এমনকি কিলোওয়াট) অপটিক্যাল শক্তিকে 600 μm এর মূল ব্যাস এবং একটি NA=0.22 সহ একটি ফাইবারে সংযুক্ত করা যেতে পারে।
ফাইবার কাপলিং এর অসুবিধা
ফ্রি-স্পেস এমিটিং লেজারের তুলনায় ফাইবার-কাপল্ড ডায়োড লেজারের কিছু সম্ভাব্য অসুবিধা হল:
বেশি খরচ। যাইহোক, সহজতর বিম হ্যান্ডলিং এবং ডেলিভারি থেকে অর্জিত সঞ্চয় দ্বারা এটি অফসেট করা যেতে পারে।
আউটপুট শক্তি সামান্য হ্রাস করা হয়, এবং আরো গুরুত্বপূর্ণ, উজ্জ্বলতা. ফাইবার কাপলিং কৌশলের উপর নির্ভর করে দীপ্তি ক্ষয় বড় হতে পারে (একটি মাত্রার বেশি) বা বেশ ছোট। কিছু ক্ষেত্রে এটি একটি সমস্যা নাও হতে পারে, তবে অন্যদের ক্ষেত্রে এটি একটি ডায়োড-পাম্পযুক্ত বাল্ক লেজার বা উচ্চ-শক্তি ফাইবার লেজার ডিজাইন করার মতো উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জগুলি প্রবর্তন করে।
বেশিরভাগ ক্ষেত্রে (বিশেষত মাল্টিমোড ফাইবার), ফাইবার মেরুকরণ-রক্ষণাবেক্ষণ করে না। ফাইবার আউটপুট সাধারণত আংশিকভাবে মেরুকরণ করা হবে, এবং মেরুকরণ অবস্থা পরিবর্তন হবে যখন ফাইবার সরানো হয় বা যখন তাপমাত্রা পরিবর্তন হয়। এটি ডায়োড-পাম্পযুক্ত সলিড-স্টেট লেজারগুলির জন্য গুরুতর স্থিতিশীলতার সমস্যা হতে পারে যখন পাম্প শোষণ মেরুকরণ-নির্ভর হয় (যেমন Nd:YVO 4 )।
ফাইবার-কাপলড লেজার ডায়োড পণ্যগুলি প্রতিটি অপটিক্যাল তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য উপলব্ধ নাও হতে পারে।
ফাইবার আউটপুট মরীচি গুণমান
ফাইবার আউটপুটের মরীচি গুণমান সাধারণত নির্দিষ্ট করা হয় না; অনেক ক্ষেত্রে শুধুমাত্র মূল ব্যাস এবং সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার (NA) জানা যায় এবং একটি স্টেপ-ইনডেক্স মাল্টিমোড ফাইবার ধরে নেওয়া হয়। এই ক্ষেত্রে, মরীচির গুণমান সঠিকভাবে গণনা করার কোন সূত্র নেই, যেহেতু এটি ফাইবার মোডগুলির উপর অপটিক্যাল পাওয়ার বিতরণের উপর নির্ভর করে, যা নিজেই লঞ্চের অবস্থার উপর নির্ভর করে। যাইহোক, রশ্মির গুণমান ফ্যাক্টর M2 মোটামুটিভাবে অনুমান করা যেতে পারে, ধরে নেওয়া যায় যে মোডগুলিতে শক্তিটি ভালভাবে বিতরণ করা হয়েছে এবং সেইজন্য সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার প্রকৃত মরীচি অপসারণের একটি যুক্তিসঙ্গত অনুমান উপস্থাপন করে (যা কিছুটা বেশি হতে পারে)। এটি M2≈(π /λ)ΝΑ সমীকরণের দিকে নিয়ে যায়, যেখানে a হল ফাইবার কোর ব্যাসার্ধ (অর্থাৎ, অর্ধেক কোর ব্যাস)। আলো প্রধানত নিম্ন-অর্ডার গাইডেড ফাইবার মোডে চালু হলে রশ্মির গুণমানও উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হতে পারে, তবে ফাইবারের শক্তিশালী নমনের কারণে এটি হ্রাস পেতে পারে।
আমাদের ঠিকানা
বি-1507 রুইডিং ম্যানশন, নং 200 জেনহুয়া আরডি, জিহু জেলা
ফোন নম্বর
0086 181 5840 0345
ই-মেইল
info@brandnew-china.com
