ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃការអភិវឌ្ឍឡាស៊ែរពាក់កណ្តាលខ្លួនថាមពលខ្ពស់ ផ្នែកទីមួយ

ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃថាមពលខ្ពស់ឡាស៊ែរ​ស៊ីមីកុងដុកទ័រផ្នែកអភិវឌ្ឍន៍ទីមួយ

ដោយសារប្រសិទ្ធភាព និងថាមពលបន្តប្រសើរឡើង ឡាស៊ែរឌីយ៉ូដ (កម្មវិធីបញ្ជាឡាស៊ែរឌីយ៉ូដ) នឹងបន្តជំនួសបច្ចេកវិទ្យាប្រពៃណី ដោយហេតុនេះផ្លាស់ប្តូរវិធីដែលវត្ថុត្រូវបានផលិត និងអាចឱ្យមានការអភិវឌ្ឍរបស់ថ្មីៗ។ ការយល់ដឹងអំពីការកែលម្អគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រថាមពលខ្ពស់ក៏មានកម្រិតផងដែរ។ ការបំប្លែងអេឡិចត្រុងទៅជាឡាស៊ែរតាមរយៈស៊ីមីកុងដុកទ័រត្រូវបានបង្ហាញជាលើកដំបូងនៅឆ្នាំ 1962 ហើយការរីកចម្រើនជាច្រើនប្រភេទបានបន្តបន្ទាប់ ដែលបានជំរុញឱ្យមានការរីកចម្រើនយ៉ាងខ្លាំងក្នុងការបំប្លែងអេឡិចត្រុងទៅជាឡាស៊ែរដែលមានផលិតភាពខ្ពស់។ ការរីកចម្រើនទាំងនេះបានគាំទ្រដល់កម្មវិធីសំខាន់ៗចាប់ពីការផ្ទុកអុបទិករហូតដល់បណ្តាញអុបទិករហូតដល់វិស័យឧស្សាហកម្មជាច្រើន។

ការពិនិត្យឡើងវិញអំពីវឌ្ឍនភាពទាំងនេះ និងវឌ្ឍនភាពរួមរបស់វា បានបង្ហាញពីសក្តានុពលសម្រាប់ផលប៉ះពាល់កាន់តែធំ និងរីករាលដាលកាន់តែខ្លាំងនៅក្នុងវិស័យជាច្រើននៃសេដ្ឋកិច្ច។ តាមពិតទៅ ជាមួយនឹងការកែលម្អជាបន្តបន្ទាប់នៃឡាស៊ែរពាក់កណ្តាលចរន្តថាមពលខ្ពស់ វិស័យអនុវត្តរបស់វានឹងពន្លឿនការពង្រីក ហើយនឹងមានផលប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងទៅលើកំណើនសេដ្ឋកិច្ច។

រូបភាពទី 1: ការប្រៀបធៀបពន្លឺ និងច្បាប់របស់ Moore នៃឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រថាមពលខ្ពស់

ឡាស៊ែរ​សភាព​រឹង​ដែល​បូម​ដោយ​ឌីយ៉ូដ និងឡាស៊ែរជាតិសរសៃ

ការរីកចម្រើននៃឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រថាមពលខ្ពស់ក៏បាននាំឱ្យមានការអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរខាងក្រោមផងដែរ ដែលឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រជាធម្មតាត្រូវបានប្រើដើម្បីរំញោច (បូម) គ្រីស្តាល់ដែលមានសារធាតុដូប (ឡាស៊ែរស្ថានភាពរឹងដែលបូមដោយឌីយ៉ូដ) ឬសរសៃដែលមានសារធាតុដូប (ឡាស៊ែរជាតិសរសៃ)។

ទោះបីជាឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រផ្តល់ថាមពលឡាស៊ែរដែលមានប្រសិទ្ធភាព ទំហំតូច និងតម្លៃទាបក៏ដោយ ពួកវាក៏មានដែនកំណត់សំខាន់ពីរផងដែរ៖ ពួកវាមិនរក្សាទុកថាមពល ហើយពន្លឺរបស់វាមានកំណត់។ ជាទូទៅ កម្មវិធីជាច្រើនតម្រូវឱ្យមានឡាស៊ែរមានប្រយោជន៍ពីរ។ មួយត្រូវបានប្រើដើម្បីបំលែងអគ្គិសនីទៅជាការបញ្ចេញឡាស៊ែរ និងមួយទៀតត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើនពន្លឺនៃការបញ្ចេញនោះ។

ឡាស៊ែរ​សភាព​រឹង​ដែល​បូម​ដោយ​ឌីយ៉ូដ។
នៅចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ការប្រើប្រាស់ឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រ ដើម្បីបូមឡាស៊ែរសភាពរឹង បានចាប់ផ្តើមទទួលបានការចាប់អារម្មណ៍ផ្នែកពាណិជ្ជកម្មយ៉ាងសំខាន់។ ឡាស៊ែរសភាពរឹងដែលបូមដោយឌីយ៉ូដ (DPSSL) កាត់បន្ថយទំហំ និងភាពស្មុគស្មាញនៃប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងកម្ដៅ (ជាចម្បងឧបករណ៍ត្រជាក់វដ្ត) និងម៉ូឌុលបង្កើនថាមពល ដែលតាមប្រវត្តិសាស្ត្របានប្រើចង្កៀងធ្នូ ដើម្បីបូមគ្រីស្តាល់ឡាស៊ែរសភាពរឹង។

រលកពន្លឺនៃឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រត្រូវបានជ្រើសរើសដោយផ្អែកលើការត្រួតស៊ីគ្នានៃលក្ខណៈស្រូបយកវិសាលគមជាមួយនឹងឧបករណ៍ផ្ទុកថាមពលនៃឡាស៊ែរសភាពរឹង ដែលអាចកាត់បន្ថយបន្ទុកកម្ដៅយ៉ាងច្រើនបើប្រៀបធៀបទៅនឹងវិសាលគមបំភាយរលកពន្លឺធំទូលាយនៃចង្កៀងធ្នូ។ ដោយពិចារណាលើប្រជាប្រិយភាពនៃឡាស៊ែរដែលមានសារធាតុ neodymium ដែលបញ្ចេញរលកពន្លឺ 1064nm ឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រ 808nm បានក្លាយជាផលិតផលដែលមានផលិតភាពបំផុតក្នុងការផលិតឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រអស់រយៈពេលជាង 20 ឆ្នាំមកហើយ។

ប្រសិទ្ធភាពបូមឌីយ៉ូដដែលប្រសើរឡើងនៃជំនាន់ទីពីរត្រូវបានធ្វើឡើងដោយការកើនឡើងនៃពន្លឺនៃឡាស៊ែរពាក់កណ្តាលរបៀបច្រើន និងសមត្ថភាពក្នុងការធ្វើឱ្យមានស្ថេរភាពនៃទទឹងខ្សែបញ្ចេញតូចចង្អៀតដោយប្រើក្រឡាចត្រង្គ Bragg ច្រើន (VBGS) នៅពាក់កណ្តាលទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 2000។ លក្ខណៈស្រូបយកវិសាលគមខ្សោយ និងតូចចង្អៀតប្រហែល 880nm បានបង្កឱ្យមានចំណាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងចំពោះឌីយ៉ូដបូមពន្លឺខ្ពស់ដែលមានស្ថេរភាពវិសាលគម។ ឡាស៊ែរដំណើរការខ្ពស់ទាំងនេះធ្វើឱ្យវាអាចបូមនីអូឌីមៀដោយផ្ទាល់នៅកម្រិតឡាស៊ែរខាងលើនៃ 4F3/2 ដោយកាត់បន្ថយឱនភាពកង់ទិច និងដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការទាញយករបៀបជាមូលដ្ឋាននៅថាមពលមធ្យមខ្ពស់ជាង ដែលបើមិនដូច្នេះទេនឹងត្រូវបានកំណត់ដោយកែវថតកម្ដៅ។

នៅដើមទសវត្សរ៍ទីពីរនៃសតវត្សរ៍នេះ យើងបានឃើញការកើនឡើងថាមពលគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃឡាស៊ែររបៀបឆ្លងកាត់តែមួយ 1064nm ក៏ដូចជាឡាស៊ែរបំលែងប្រេកង់របស់វាដែលដំណើរការក្នុងរលកពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ និងអ៊ុលត្រាវីយូឡេ។ ដោយសារតែអាយុកាលថាមពលខាងលើវែងរបស់ Nd:YAG និង Nd:YVO4 ប្រតិបត្តិការ DPSSL Q-switched ទាំងនេះផ្តល់ថាមពលជីពចរខ្ពស់ និងថាមពលកំពូល ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់ដំណើរការសម្ភារៈ ablative និងកម្មវិធី micromachining ដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។