Ytterbium puluniu kukuna: ka mea, o ka pae'ōnaehana rula, mana,? Iecaianoaaiiie, hoʻohana

Puluniu kukuna he olelo hoopomaikai, a mau nō, pololei, a me ka oluolu, e hoʻolei akuʻonou wela. Ka mea, e hele mai i loko o nāʻano, a me ka puu, e hana i nā kukuna o nā ano i kā lākou mau hanana pono.

Puluniu kukuna: hana

Manao maalea o kēiaʻano i ka hae oko o ka puaʻa hiwa paʻa-moku'āina kumu o ka manaʻo aukahi pāhawewe mai ka puluniu, kahi kookoo hana loli, i ka una honua a me ka iwi kuamoʻo. Ka malamalama ua loaʻa ma ka dopant i loko o ka hapa Central o ka puluniu. Ke kumu o nā hale a make i ka poe noonoo ole ia he luna '. Ytterbium puluniu kukuna i hoʻomākaukauʻia e like i ka puluniu i ka nui ili i ka leo hiʻohiʻona, no laila, i ka wela hiki e eiei? KŘpa wale.

Puluniu kukuna i EII ni optically, pinepine me ke kōkua o ke diode kukuna, akā, i loko o kekahi mau hihia - ka ia kumu. Optics hoʻohana 'ia i loko o kēia mau nenoai e IeAUPIIe, IAa IO ho optic eiiiiiaiou, kahi i loa' ole a pau o ia i pili aku ai i kekahi i kekahi. I kekahi manawa, he bulk optics, a me kekahi manawa na'ōnohi puluniu'ōnaehana ua hui me ka mawaho bulk optics.

A diode EII ni kumu i e ka diode e kū'ē, a me ka ai iiiaanoaa o kanaka diodes, kela mea keia mea o ka i mea i pili i ka hūlili puluniu optic waveguide. Doped puluniu ma kēlā me kēia hope mai he aniani lua resonator - ma ka hoʻomaʻamaʻa e ka puluniu Bragg manamana. Ma na welau o ka bulk optics i, ina ole wale ka auoiaea mea ulana lole komo i kekahi mea'ē aʻe ma mua o puluniu. Ka malamalama alakaʻi hiki e hoʻoluli ai i ina makemake ke kukuna lua ke i ka lōʻihi o kekahi mau mika.

binuclear

'Ole olona, hoʻohana' ia i loko o puluniu kukuna, Ua nui. Ka loa, he pono ole o ka anahonua o ka pālua-kāna mau 'ōlelo' ole. Undoped'koi honua (kekahi manawa, haawiia i like ka intima) EII ni 'ohi i ka malamalama, a kuhikuhi ia ma ka puluniu. Hauma¯na pāhawewe ua loaʻa i loko o ka puluniu hele ma ka pahale Kora naʻEsau, i mea pinepine he hoʻokahi 'ano paha. Ka lilo o kāna mau 'ōlelo kekahi i ka mea hoʻonui ytterbium, hauma¯na ma ka EII ni malamalama. Ua nui ano o noncircular'koi honua a me - hexagonal, D-hoʻokino a me ka mau huinahń loa, hoemi i ka pahiki o misses ka malamalama kaola i loko o ke kikowaena Kora naʻEsau.

Ka puluniu kukuna hiki i ka hopena pahaʻaoʻao pumping. Ma ka hihia malamalama mua mai kekahi a oi kumu komo i ka puluniu hopena. I ka ua lako i ka splitter i hanai ia i loko o ka pā kāna mau 'ōlelo ma kaʻaoʻao pumping malamalama. Kēia i kekahi, mai ka kukuna kookoo ma ka malamalama komo p ÷ haku i ka iho (axis).

No ka mea, o ka olelo hooholo pono ai i ka hailona o mall Aey? Acaeoey. Nui noonoo ua uku i hōʻuluʻulu i ka EII ni mālamalama i loko o ka 'ōlelo e paka i ka heluna kanaka hahana, e alakai ana i hauma¯na ea puka i loko o ka pā Kora naʻEsau. kukuna kāna mau 'ōlelo e i loli iki degere o ka amplification i loko o ka puluniu ke kaumaha ma muli o ka doping, i pono like ma luna o kona lōʻihi. Mau kumumea i kau like me ka mea i manao ai lunaʻenehana no ke koi 'ia kiko'î.

Power kali kānāwai, pakahi aku la ia i ka wa a ke hoʻohana i loko o ka hookahi-? Aaeei puluniu. Oia i kāna mau 'ōlelo i ka mea uuku loa keʻa-mahele wahi, a me ka hopena hele therethrough ka malamalama o ke kiʻekiʻe loa pinepine'. A pau keia ua lilo aku nō i 'ole-laina Brillouin hoopuehu, a hoʻohaiki ana i ka mana ia auoiaea o kekahi mau tausani o watts. Inā ka auoiaea mea kiʻekiʻe lawa, ka puluniu hope i ke poino.

No puluniu kukuna

Ka hoʻohana o ka puluniu like ka hana loli haawi nui AaOIeIOUIeXAOAaIN lōʻihi, a hana pono, i ka wa o ka diode pumping. Kēia anahonua i nā hualoaʻa ma ka kiʻekiʻe huli ana ka hoʻokōʻana o nā photons, like hoʻi me ike loea a me ka olelo hoopomaikai e kukulu, ma i ole discrete optics, e noi ana hoʻoponopono a hoʻopololei.

A puluniu kukuna, a hoʻomākaukauʻia e leie aku ia i ke hakuloli i pono, hiki ke hakuloli no ka kuʻihao o mānoanoa metala a lahilahi, a i ka paka femtosecond lāʻau ikiʻai wale. Puluniu-optic amplifiers hoolako hookahi-alahele waiwai a me ka hoʻohana 'ia i loko o kele'ōlelo, e like me ka mea hiki listen nui hawewe ka poʻe. ʻO ia ka waiwai ua hoʻohana 'ia i loko o ka mana amplifiers me ka haku oscillator. Ma kekahi mau hihia, o ka pahu hoʻonui leo hiki ke hoʻohana me kukuna o ka ana hawewe.

Kekahi hana o ke kumu o ka noho'na makaainana i ulu ea puka mai ka puluniu-kilo, ma a ka hauma¯na ea puka ua uhi pū. Kekahi hana mea he Raman puluniu kukuna hui me ka mahuahua lakou hoopuehu, kūpono kou ako i ke kōā. Ua Ua loaʻa noi ma ka noiʻi, ma ka hui malu pu ana o ka hanauna a me amplification ka hoʻohana 'ana i ka fluoride aniani, aole ma mua o ka mea maʻamau ka silica i olona.

Eia naʻe, nui, olona, i ka silica i aniani me ka pohihihi-honua dopant i loko o ka Kora naʻEsau. Ke kumu o mea hoʻonui i ytterbium a me ka erbium. Ytterbium i hawewe mai ka 1030 a hiki i 1080 HI, a e hoʻokuʻu akula ma luna o ke ākea huahelu. Ka hoʻohana o 940-HI diode EII ni me ka nui loa ho'ēmi i kā i ka nele o photons. Ytterbium i aole hoi me ka pakiko-hoopio ai hoi i waiwai, i mea i neodymium ma kiʻekiʻe densities, no laila, i ka hope ua hoʻohana 'ia i loko o bulk kukuna a me ka ytterbium - ma ka puluniu (ka mea a elua i pili ana i ka ia ke kōā).

Erbium kī ana i loko o ka laulā 1530-1620 HI, he palekana no na maka. Ke alapine (frequency) hiki ke papalua hiki paha ke malamalama i 780 HI, i mea e loaʻa ai nā 'ano o ka puluniu kukuna. Eia hoi, ytterbium hiki ke hou i ka erbium no laila, i ka hehee ai e ka hoʻokemuʻana i ka EII ni pāhawewe, a ke hoʻouna i keia ikehu i ka erbium. Thulium - kekahi dopant i ka ea puka i loko o ka kokoke welaʻula aina, a pela mea pakele no ka maka kiʻi.

kiʻekiʻe ka hoʻokōʻana

Ka puluniu kukuna o ka quasi-ekolu-ʻilikai nenoaiu. ka EII ni photons e inu i ka hoʻololi mai o ka honua moku'āina i ka luna, ahu iho. Kukuna hoʻololi mea, mai ka hapa lalo o ke keʻena kiʻekiʻe ma kekahi o ka mahae hoʻowali Hawaii. Kēia mea nui ka hoʻokō: no ka laʻana, ytterbium-940 HI photon EII ni kī ana i kekahi photon me ke kōā o ka 1030 HI, a me ka quantum kina (ikehu poho), wale ma kahi o 9%.

Akä naÿe, neodymium, EII ni ma 808 HI haalele i kahi o 24% o ka ikehu. Penei, ytterbium inherently ua he kiʻekiʻe ka hoʻokōʻana,ʻaʻole naʻe i pau o ia mea achievable no a hiki i ka make ana o kekahi o na photons. Yb i ke EII ni i loko o ka helu o ke alapine (frequency) ka poe hao wale, a me ka erbium - ke kōā o ka 1480 a me 980 HI. Ke kiekie alapine (frequency) mea,ʻaʻole i mana ma ka hua'ōlelo o ke kina photons, akā, pono keia mau mea, a hiki i keia hihia, no ka mea, ma 980 HI, i ka maikaʻi kumu i loaʻa.

Nohona ma ka hoʻokōʻana o ka puluniu kukuna o ka hopena o ka elua-ʻanuʻu kaʻina. Mua, ka mea, o ka ka hoʻokōʻana o ka EII ni diode. Mea uholo uila kumu o ka manaʻo aukahi pāhawewe mea nui ka hoʻokō, a me 50% ka hoʻokōʻana hoʻololi 'ana i ka uila peahi ana i loko o ka'ōnohi. Nā hopena o ke keʻena hoʻokolohua haʻawina paipai ana ia mea hiki ke kau i ka waiwai o ka 70% a oi. Me ka mau ń auaiaea pāhawewe omo laina puluniu kukuna ua loaʻa, a me ka kiʻekiʻe pumping ka hoʻokōʻana.

Ka lua, i kēia'ōnohi-'ōnohi huli ana ka hoʻokōʻana. I ka wa i uuku kina photons ke kū i ka kiʻekiʻe degere o excitation a me ka pōʻalo ka hoʻokōʻana o ka'ōnohi-'ōnohi huli ana ka hoʻokōʻana o 60-70%. Ke kūpono ai ka hoʻokōʻana i loko o ka laulā 25-35%.

likeʻole kŰia ke kau

Puluniu quantum ana nalu nā mīkini uila i e hookahi paha multimode (transverse 'ole). Singlemode paka kbps kaola no ka mea, e hana ana i 'ole hoʻouna i ka laau ma ka lewa, a me ka multimode hanalima puluniu kukuna hiki paha hou ka mana. Ua Ua hoʻohana 'ia no ke okioki a me ka kuʻihao, a me ka hana, no ka wela lapaʻau, kahi i nui wahi ua hoomalamalamaia mai la.

Ka lōʻihi puluniu kukuna ua 'ano quasi-ana i hoʻomākaukauʻia ana millisecond lāʻau ikiʻai wale hoʻomakaʻia type. I hookuu ia mea i ka pono kalapona o 10%. Ua hiki aku i ka luna piko mana ke ana pololei (nō kāu he umi) i ka hoʻohana 'ia, no ka laʻana, no ka lāʻau ikiʻai waleʻeli ma mua. Ke alapine (frequency) i e 500 Hz, ke kaumaha ma muli o ka lōʻihi like.

Q-ka hoʻololiʻana i loko o puluniu kukuna kekahi hana like i loko o ka bulk. A typical pāpaʻa lōʻihi like 'ole i loko o ka laulā o nanoseconds i microseconds. Ka hou o ka puluniu, o ka hou e lawe no ka Q-ka hoʻololiʻana o ka auoiaea pāhawewe, kūpono ai i loko o ka lāʻau ikiʻai wale hou.

Puluniu ka waiwai i kekahi mau hoʻokau 'ana ma o ka Q modulation. Ke nonlinearity o ka puluniu kukuna Ua oi nui no o ka mea uuku, keʻa-mahele wahi o ka Kora naʻEsau, no laila, i ka piko mana e ia i kekahi mau mea i kaupalena '. kekahi ka Q ka leo mea hoʻololi, a i kiekie ae hana ana, a me optic modulators, a e pili ana i na palena o kaʻeleu hapa Hiki nō ke hoʻohana.

Q-ua hō'ā ka lāʻau ikiʻai ke ke listen i loko o ka puluniu paha i loko o ka lua resonator. An laʻana o ka hope ke e loaʻa i loko o ka National Complex hōʻulu o nukelea ho'āʻo ma (NIF, Livermore, CA), ma ka puluniu kukuna o ka haku oscillator no 192 kedera. Small lāʻau ikiʻai wale ka nui slabs o ke aniani doped listen i megajoules.

Ma puluniu kukuna me ka hoʻononiakahi repetition alapine (frequency) hilinaʻi nui ma luna o ka lōʻihi o ka ikaika mea, e like me ma ka 'ē aʻe' ole o ka hoʻononiakahi wahi i puhi ai a me ka lāʻau ikiʻai wale lōʻihi like hilinaʻi nui i ka hiki i ka hōʻoi 'throughput. Ke shortest nō i loko o ka laulā o ka 50 fs, a me ka hapanui typical - ma ka laulā o ka 100 fs.

Ma waena o ytterbium a me ka erbium puluniu, he mea nui ka okoa, no ia mea, e hana ana ma kekahi 'ole lakou hoopuehu. Erbium-doped puluniu K'lauea ma 1550 HI loko o ka māhele o anomalous lakou hoopuehu. Ua apono 'solitons. Itterbievye olona, i loko o ka maikaʻi 'ole maʻamau lakou hoopuehu; like me ka hopena, ka mea paha lāʻau ikiʻai wale me ka laina alapine (frequency) modulation'ōlelo ai. E like me ka hopena o Bragg papa manamana pukapuka mea e Pono e oOeEIAOO i ka lāʻau ikiʻai wale lōʻihi.

Aia i kekahi mau aoao e hoʻololi i ka puluniu-kukuna lāʻau ikiʻai wale, i ka maikai no ka picosecond ultrafast haʻawina. Photonic aniani olona, hiki e ua hanaʻia me ka Korata: uuku loa no ka ikaika nonlinear 'ole, e like me ka supercontinuum hanauna. Akä naÿe, hiki no hoi e ua hanaʻia ka photonic nā pōaka me ka nui loa hookahi-aaeei kāna mau 'ōlelo i mea e pale aku nonlinear' ole ma kiʻekiʻe mana.

'ōlewa photonic aniani puluniu me ka nui kāna mau 'ōlelo hanaia no ka palapala noi e noi ana kiʻekiʻe mana. Kekahi o nā kiʻina hana mea deliberate anuenue o ka puluniu, e wehe i kekahi hua'ōlelo i makemake kiekie mea 'ole ana ka malama ana i ke kumu kahua o transverse' ano paha. Ke ole-linearity hana harmonics; a ma ka unuhi i ka alapine (frequency) o ke pelu, e hiki ke hana i kekahi pōkole a me ka hawewe lōʻihi. hiki no hoi Nonlinear 'ole paka pana mīkini'opihia, i hiki aku ai i ka helehelena alapine (frequency) waihona meli.

Ke supercontinuum kumu like loa pōkole lāʻau ikiʻai wale paka he ana pae ma pae modulation. No ka laʻana, mai ka loiloi mua 6 PS lāʻau ikiʻai wale ma 1050 HI, a hana i ka ytterbium puluniu kukuna pae i loaa ma ka laulā, mai ultraviolet i oi aku mamua o 1600 HI. Kekahi kumu o Ira-EII ni erbium-supercontinuum kumu ma ke kōā o ka 1550 HI.

High mana

Hana mea a ianoiyuaa a ka nui loa consumer o ka puluniu kukuna. Ma kiʻekiʻe koi pono manawa ke nânâ i ka mana o ka mea o kilowatts ia i loko o ke kaʻa hana. Ke kaʻa hana ua neʻe maila i ka? Iecaianoaaiiie o kiʻekiʻe-ikaika kila kaa, e hālāwai me nā koi o ka mea paʻa a me ka mea kŘpa a oluolu i ka nui wahie hoʻokele waiwai. ʻike mau mīkini hana ka loa paʻakikī, no kekahi laʻana, kuʻina lua i loko o kēia 'ano o ke kila, a me nā kumu o ka manaʻo aukahi pāhawewe e ia maʻalahi.

Ke kalai metala puluniu kukuna, like me nā 'ano o ka quantum mīkini hana wāwahie mai i ka helu o ka pono. No ka laʻana, kokoke-welaʻula waveband maikaʻi ke kemu mea hiki ke hooheheeia. Mea nana i ulana hiki e haawi ma ka puluniu, e leie aku ka lopako, e hiki wawe ka hoʻoneʻe i ka pulakaumaka ka wā oki a me kaʻeli.

'ōnohi puluniu satisfies i ka lani kiekie loa koi no ka mana. Mea kaua US Moku, hoao i ka 2014, he o ka 6-puluniu 5.5-kilowatt kukuna hui i kekahi mea nana i ulana, a houʻia ma ka ho okumu i'ōnohi nenoaiu. 33 kW pa alima i hoʻohana 'e eo ai ka unmanned Honolulu kaa. ʻOiai ke kaola no ka hoi i ka hookahi-aaeei, ka nenoaiu mea o ka hoihoi, e like me ka mea e leie aku e hana i ka puluniu kukuna me kā lākou mau lima mai o ka hae, hooholo koke i loaʻa nā mea hoʻohui.

Ka mea kiekie loa mana hookahi-aaeei manaʻo aukahi malamalama kumu o IPG Photonics He 10 kW. Ka haku oscillator produces he watt o'ōnohi mana, a ua lako i ka pahu hoʻonui leo ke kahua EII ni a me ka malamalama o nā puluniu kukuna ma 1018 HI. Ka holoʻokoʻa'ōnaehana i ka nui o nā refrigerators.

Ka hoʻohana o ka puluniu kukuna i kekahi ia mai ai i ka mea kiʻekiʻe mana ana a me ka kuʻihao. No ka laʻana, ka mea auou caiaiai ia'ku kuʻihao kila kuina ka hoʻoponopono i ka pilikia o ka deformation o ka mea. Mana hooponopono a me nā mea kiko'î e leie loa kūlike loa ana curves, ka oi aku o ka kihi.

Ka loa ikaika loa multimode puluniu kukuna - no ka oki i eliiaʻi, mai ka ia Hookah - mai i 100 kW. Ka'ōnaehana Ua nānā 'ana ma luna o kekahi me ka hui pu ana o incoherent mea nana i ulana, no laila ka mea, ke ole iā Naha Pōhaku kiʻekiʻe-kona mea e like mea ulana lole. Kēia ia'ku i puluniu kukuna uʻi no ka hana mau.

pōhaku punaʻeli

Multimode puluniu kukuna auoiaea o 4 kW hiki ke hoʻohana 'ia no ke okioki a me ka pōhaku punaʻeli. No ke aha la hana ia? A hiki nā kānakaʻenehana Ke ho'āʻo nei e hoʻokō hawewe ia'ku o na hale, e e loa makaala me ka pōhaku puna. I ka hoʻouka kekahi ma laila, e like me kila kiloʻike mau percussionʻeli hiki i flaws a hoonawaliwali i ka pōhaku puna, akā, puluniu kukuna oki me ka palaoa ia.

Kukuna a me ka Q-ua hō'ā puluniu hoʻohana no ka laʻana no ka lepili paha i loko o ka hana o ka mea uholo uila uilaʻoe. Ka mea, i kekahi hoʻohana ma ka huahelu finders: modules i ka nui o ka lima pihaʻi maka-palekana puluniu kukuna nona ka auaiaea o 4 kW, i ke alapine (frequency) o 50 kHz, a me ka lāʻau ikiʻai wale lōʻihi like 'ole o ka 5-15 ns.

'ilikai lapaʻau

Aia He nui hoihoi i loko o ka poe liilii, puluniu kukuna no anakahi iki a me ka nanoprocessing. I ka wehe i kaʻilikai, ina i ka lāʻau ikiʻai wale lōʻihi like 'ole, ua pōkole ma mua o 35 PS,ʻaʻoheʻawa mea. Kēia 'ano ua ālai ke kahua o dimples a me nā undesirable artifacts. Nā lāʻau ikiʻai wale i loko o ka femtosecond? Eia paka nonlinear 'ole i mea ole ikepili koʻikoʻi i ke kōā nalu, a me ka puni mea i pii kai iki ana, hiki ke hana me ka lula poho ole i mea hoʻonāwaliwali maoli o ka puni mau mea. Eia kekahi, i ke okioki lua me ka hohonu kiʻekiʻe i ka laula - no ka laʻana, koke (i loko o kekahi mau milliseconds) Small nā lua o ka 1 mm o ka hoʻohana 'ana i ka kuhiliʻole kila 800-fs lāʻau ikiʻai wale me ka alapine (frequency) o 1 MHz.

Ua mea i hiki i ka paka ili-kamailio ana aniani moakaka mea, e laʻa me, ke kanaka maka. E oki i ka huʻa i maka microsurgery, femtosecond lāʻau ikiʻai wale vysokoaperturnym paa i pulakaumaka maka aniani ma kekahi wahi ma lalo o ka ili o ka maka me ka ma o na la i kekahi poino ma luna o kaʻili, akā, me ka maka ma ka lukuʻia ma luna o ka lāʻau hohonu. O Kaulu o ka cornea, i mea nui no ka hihiʻo koe kōna. Ka huʻa ua kaawale mai ka lalo, hiki laila, e huki mai i ka ili honua excimer kukuna ho okumu i maka aniani. Other 'inikua noi nāʻoki kino lepo anal ma ka dermatology, e like me ka hoʻohana' ana o kekahi mauʻano o ka'ōnohi coherence tomography.

femtosecond kukuna

Femtosecond kukuna ma ka 'epekema hoʻohana i ka naita i ke kukuna hālāwai hope spectroscopy, fluorescence spectroscopy me ke kino olelo hooholo, a me ka hoi no ka mau mea noiʻi. Eia hou, ka mea, e pono no i ka? Iecaianoaaiiie o femtosecond alapine (frequency) waihona meli koi 'ia ma ka metrology a mau haʻawina. Kekahi o na noi maoli i loko o ka pōkole manawa e ia i ka'ātoma hangʻia o ka GPS pa alima o ka hou hanauna, a e hoomahuahua i ka hoʻonohoʻia pololei.

Single alapine (frequency) puluniu kukuna ua hana ia me ka spectral linewidth o ka emi o 1 kHz. Kēia kilakila lima kūlana kiʻekiʻe me ka uuku pāhawewe auaiaea ka mana mai ka 10 mW i 1w. Loaa noi i loko o ka mahinaʻai o nā palapala, metrology (e laʻa me, ma ka puluniu gyroscopes) a me ka spectroscopy.

He aha e hiki mai ana?

Like no ka 'ē aʻe noiʻi noi, ia mea no ka hailona o ia i? Anoee. No ka laʻana, koa 'enekinia, i hiki ke noi i loko o nā wahi, a he i ka hoʻohuiʻia o ka puluniu-kukuna kedera, e loaa i ka mea nana i ulana kiʻekiʻe hoʻohana i nā manaʻo aukahi a spectral pu ana. E like me ka hopena, oi mana ua loaʻa i loko o ka hookahi-? Aaeei mea ulana lole.

? Iecaianoaaiiuo o ka puluniu kukuna ua ulu koke, o ka oi aku no ka mea kaʻa hana e pono ai. No hoi, aia no he hope o ka ole-fibrous puluniu na manao ona. Ma waho aʻeo ia mau hana hou i ka waiwai e lilo aku a me ka hana ana, he mea oi mea hiki femtosecond kukuna a me ka supercontinuum kumu. Puluniu kukuna hoopiha hou niches, a lilo i kumu o ka hana hou i nāʻano o nā kukuna.