دانلود مقاله ترجمه شده تجزیه و تحلیل مقیاس پذیری تقویت کننده ها و لیزرهای فیبری با پراش محدود برای توان متوسط بالا

چکیده

در این مقاله مقیاس ­پذیری لیزرهای فیبری با پراش محدود را با در نظر گرفتن حدهای گرمایی، غیرخطی بودن، آسیب و جفت شدگی پمپ، و همچنین محدودیت­ های قطر میدان مد فیبر (MFD) تجزیه و تحلیل می ­نماییم. همچنین روابط کلی جدیدی را بر مبنای ملاحظات عملی نتیجه‌گیری می­ کنیم. تحلیل ما نشان می­دهد که اگر قطر میدان مد فیبر بتواند به­ صورت دلخواه افزایش یابد، توان 36 کیلوواتی را می­توان با پراش محدود از یک تقویت‌کننده یا لیزر فیبری به­ دست آورد. این حد توان توسط حدهای گرمایی و غیر خطی تعیین شده است که برای جلوگیری از تغییر بیشتر توان (به معنی افزایش توان خروجی بدون تغییر هندسه و شکل)، صرف نظر از افزایش­­ها در اندازه­ مد با هم ترکیب می­شوند. به هر حال، حدهای تغییر مقیاس MFD، ممکن است لیزرهای فیبری را به داشتن توان­ های خروجی کمتر محدود نماید.

-1مقدمه

لیزرهای دارای توان متوسط بالا به پردازش مواد و سیستم­ های دفاعی نیازمندند. کاربردهای علمی مثل ستاره‌های راهنمای مبتنی بر لیزر برای ستاره­ شناسی، آشکارسازی موج گرانشی، شتاب­دهنده­ ی ذره ­ی لیزری و حسگر بادی از راه دورِ همدوس، می­ توانند از لیزرهای با توان متوسط بالا استفاده نمایند. برای برخی از این کاربردها، نور باید تک فرکانس بوده و یک حالت قطبش پایدار داشته باشد. به دلیل قابلیت توان متوسط بالا، همراه با بازدهی، فشردگی، و قابلیت اطمینان بالا، توجه فراوانی به تقویت­ کننده ­ها و لیزرهای فیبری معطوف شده است [1]. در طول دهه­ ی 1970، اتلاف در فیبر سیلیکا به­ طور قابل‌توجهی کاهش یافت. در دهه­ ی 1980، تقویت‌کننده­ های فیبری آلاییده به اربیوم (EDFA’s) در طول­ موج 5/1 میکرومتر، شبکه­ های اپتیکی پهن باند و دوربردِ مبتنی بر تسهیم­ سازی بر اساس تقسیم طول موج را ممکن ساختند. اخیراً توسعه­ ی این مواد و پیشرفت در زمینه­ی ساخت، تقو یت ­کننده ­ها و لیزرهای فیبری آلاییده به ایتربیم در طول موج 1 میکرومتر، پیشرفت شگرفی را حاصل کرده و به سطح توان متوسط چند کیلوواتی با کیفیت پرتو دارای پراش محدود رسیده­ اند…