Rareearth Fibers ড্রাইভ লেজার এবং অ্যামপ্লিফায়ার প্রযুক্তিতে অগ্রগতি

প্রায় সব ফাইবার লেজার এবং এম্প্লিফায়ারগুলি লেজার-অ্যাক্টিভ বিরল-পৃথিবী আয়নগুলির সাথে ডোপযুক্ত গ্লাস ফাইবারের উপর নির্ভর করে, বিশেষত ফাইবার কোর অঞ্চলে।এই আয়নগুলি পাম্পের আলো শোষণ করে √ সাধারণত লেজার বা এম্প্লিফায়ার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়ে ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে (উপকনভার্শন লেজারের ব্যতীত) √ তাদের মেটাস্ট্যাবল শক্তি স্তরে উত্তেজিত করেএটি উদ্দীপিত নির্গমনের মাধ্যমে অপটিক্যাল পরিবর্ধন সক্ষম করে। এই বিশেষায়িত ফাইবারগুলি সাধারণত "সক্রিয় ফাইবার" বা "লেজার এবং পরিবর্ধক ফাইবার," ফাইবার ওয়েভগাইড স্ট্রাকচারে শক্তিশালী অপটিক্যাল সীমাবদ্ধতার কারণে অত্যন্ত দক্ষ লাভ মিডিয়া হিসেবে কাজ করে.

বিরল-পৃথিবী-ডোপড ফাইবারগুলি ফাইবার কোরটিতে ইটারবিয়াম (ওয়াইবি), ইরবিয়াম (ইর) এবং থুলিয়াম (টিএম) এর মতো আয়নকে অন্তর্ভুক্ত করে, তাদের অনন্য লেজার-সক্রিয় বৈশিষ্ট্য দেয়।এই ফাইবার প্রস্তাব:

• উচ্চ লাভ দক্ষতাঃওয়েভগাইড কাঠামো হালকা-আয়ন মিথস্ক্রিয়া বাড়ায়।
• কম্প্যাক্ট ডিজাইনঃতাদের পাতলা আকৃতি সহজেই একীভূত করতে সক্ষম করে।
• উচ্চতর তাপীয় ব্যবস্থাপনাঃবড় পৃষ্ঠ-ভলিউম অনুপাত তাপ অপচয় সহজতর করে।
• চমৎকার আলো গুণমান:অপটিক্যাল প্রসেসিংয়ের জন্য আউটপুট বিম উচ্চ ধারাবাহিকতা বজায় রাখে।

প্রযুক্তিগতভাবে, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বাস্তবায়নগুলির মধ্যে টেলিযোগাযোগের জন্য ইটারবিয়াম-ডোপড ফাইবার এম্প্লিফায়ার (ইডিএফএ) এবং উচ্চ-শক্তির শিল্প লেজারের জন্য ইটারবিয়াম-ডোপড ফাইবার অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

হোস্ট গ্লাসের রাসায়নিক গঠন নিম্নলিখিত মাধ্যমে ফাইবার পারফরম্যান্সকে গুরুত্বপূর্ণভাবে প্রভাবিত করেঃ

• স্বচ্ছতা পরিসীমা সীমাবদ্ধতা
• সর্বাধিক অর্জনযোগ্য ডোপিং ঘনত্ব
• অপটিক্যাল ট্রানজিশনের বৈশিষ্ট্য
• আয়নগুলির মধ্যে শক্তি স্থানান্তর হার
• নন-রেডিয়েটিভ ট্রানজিশনের উপর ফোনন শক্তির প্রভাব

সাধারণ হোস্ট গ্লাসগুলির মধ্যে রয়েছে সিলিক্যাট (যান্ত্রিক দৃust়তা), ফসফেট (নিম্ন ফোনন শক্তি) এবং ফ্লোরাইড (মধ্য-আইআর স্বচ্ছতা) জাতগুলি, যার প্রতিটিতে স্বতন্ত্র ট্রেড-অফ রয়েছে।

ইঞ্জিনিয়াররা প্রায়ই ফাইবার কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য কো-ডোপিং কৌশল ব্যবহার করেঃ

• অ্যালুমিনিয়াম কো-ডোপিং:সিলিক্যাট গ্লাসগুলিতে বিরল পৃথিবীর দ্রবণীয়তা বৃদ্ধি করে
• ফসফরাস কো-ডোপিং:নির্গমন দক্ষতা উন্নত করার জন্য ফোনন শক্তি হ্রাস করে
• ইটারবিয়াম সংবেদনশীলতা:Er: Yb সিস্টেমে দক্ষ শক্তি স্থানান্তর সক্ষম করে

বিশেষ করে, Er: Yb কো-ডোপড ফাইবারগুলি কমপ্যাক্ট একক-ফ্রিকোয়েন্সি লেজারের জন্য আদর্শ, 980nm পাম্প শোষণ (Yb এর মাধ্যমে) 1.5 μm নির্গমনের সাথে একত্রিত করে স্বল্প ডিভাইস দৈর্ঘ্যের অনুমতি দেয়।

স্ট্যান্ডার্ড অপটিক্যাল ফাইবারের বাইরে সক্রিয় ফাইবারগুলির বিশেষায়িত বৈশিষ্ট্য প্রয়োজনঃ

• ডোপিং ঘনত্ব (সাধারণত পিপিএম ওজন)
• তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর নির্ভরশীল শোষণ/নির্গমন ক্রস-সেকশন
• মেটাস্ট্যাবল স্তরের জীবনকাল
• কো-ডোপিং সিস্টেমের জন্য শক্তি স্থানান্তর পরামিতি

পরিমাপ কৌশলগুলির মধ্যে হোয়াইট-লাইট শোষণ স্পেকট্রোস্কোপি, ম্যাককুম্বার তত্ত্বের মাধ্যমে ফ্লুরোসেন্স বিশ্লেষণ এবং পালসড পাম্প ফ্লুরোসেন্স ক্ষয় পরিমাপ অন্তর্ভুক্ত।

ডিভাইস অপ্টিমাইজেশনের জন্য বেশ কয়েকটি জটিলতা মোকাবেলা করা প্রয়োজনঃ

• শক্তিশালী পাম্প এবং লাভ স্যাচুরেশন প্রভাব
• বর্ধিত স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন প্রভাব
• বেশিরভাগ ট্রানজিশনে প্রায় তিন স্তরের আচরণ

ফলস্বরূপ, ব্যাপক ফাইবার ডেটা অন্তর্ভুক্ত করা পরিশীলিত মডেলিং সরঞ্জামগুলি দক্ষ লেজার এবং এম্প্লিফায়ার ডিজাইন বিকাশের জন্য অপরিহার্য।

বিরল-পৃথিবী-ডোপড ফাইবারের ধারাবাহিক অগ্রগতি উচ্চতর শক্তি আউটপুট, বৃহত্তর বর্ণালী কভারেজ এবং টেলিযোগাযোগ, শিল্প প্রক্রিয়াকরণ জুড়ে আরো কম্প্যাক্ট ডিভাইসগুলির দিকে অগ্রগতি চালাবে,চিকিৎসা প্রয়োগ এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণা।