စွမ်းအားမြင့် ဖိုက်ဘာလေဆာများနှင့် အသံချဲ့စက်များ

အထူးသဖြင့် စွမ်းအားမြင့်ရန်အတွက်၊ အလင်းပြင်းအား အလွန်မြင့်မားသောကြောင့်၊ core area သည် လုံလောက်စွာ ကြီးမားရန်လိုအပ်ပြီး၊ အခြားအကြောင်းရင်းမှာ နှစ်ထပ်ချည်မျှင်များတွင် cladding to core area အချိုးသည် ကြီးမားသောကြောင့် စုပ်ယူမှုနည်းပါးခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။ core ဧရိယာသည် ထောင်ပေါင်းများစွာသော စတုရန်းမိုင်အကွာအဝေးတွင် ရှိနေသောအခါ၊ single-mode fiber core ကို အသုံးပြုရန် ဖြစ်နိုင်သည်။ multimode ဖိုင်ဘာကို အသုံးပြု၍ မုဒ်ဧရိယာသည် အတော်လေးကြီးမားသောအခါတွင် အရည်အသွေးကောင်းမွန်သော အထွက်အလင်းတန်းကို ရရှိနိုင်ပြီး အလင်းလှိုင်းသည် အဓိကအားဖြင့် အခြေခံမုဒ်ဖြစ်သည်။ (မြင့်မားသောအမှာစာမုဒ်များ၏ စိတ်အားထက်သန်မှုသည် ဖိုက်ဘာကို အကွေ့အကောက်များဖြင့် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ဖြစ်နိုင်သည်၊ စွမ်းအားမြင့်မုဒ်တွင် ချိတ်ဆက်မှုမှလွဲ၍) မုဒ်ဧရိယာ ပိုကြီးလာသည်နှင့်အမျှ အလင်း၏အရည်အသွေးသည် ကွဲလွဲမှု-ကန့်သတ်မကျန်တော့ဘဲ၊ နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ ဥပမာအားဖြင့် အလားတူ ပါဝါပြင်းထန်မှုတွင် လည်ပတ်နေသော လေဆာရောင်ခြည်များအတွက် ထွက်ပေါ်လာသော အလင်းတန်းအရည်အသွေးမှာ အလွန်ကောင်းမွန်နေသေးသည်။

အလွန်မြင့်မားသော ပါဝါပန့်မီးကို ထိုးသွင်းနည်းအတွက် ရွေးချယ်စရာများစွာရှိသည်။ အလွယ်ဆုံးနည်းလမ်းမှာ ဖိုက်ဘာအပေါက်တွင် cladding ကို တိုက်ရိုက်စုပ်ရန်ဖြစ်သည်။ ဤနည်းလမ်းသည် အထူးဖိုက်ဘာ အစိတ်အပိုင်းများ မလိုအပ်သော်လည်း ပါဝါမြင့်သော စုပ်စက်အလင်းရောင်သည် အထူးသဖြင့် ဖုန်မှုန့် သို့မဟုတ် မှားယွင်းမှုမှ အလွန်အမင်း ထိခိုက်လွယ်သည့် လေ-မှန်ကြားခံအား လေထဲတွင် ပြန့်ပွားရန် လိုအပ်ပါသည်။ များစွာသောကိစ္စများတွင်၊ ဖိုက်ဘာ-အချိတ်အဆက်ရှိသော pump diode ကိုအသုံးပြုခြင်းသည် ပိုကောင်းသည်၊ ထို့ကြောင့် pump light သည် fiber အတွင်းသို့အမြဲတမ်းကူးစက်နေစေရန်ဖြစ်သည်။ အခြားရွေးချယ်စရာမှာ စုပ်အလင်းရောင်ကို passive fiber (မပိတ်ဘဲ) ထဲသို့ ဖြည့်သွင်းပြီး doped fiber ပတ်လည်တွင် passive fiber ကို ပတ်ထားရန်၊ သို့မှသာ pump light သည် doped fiber သို့ တဖြည်းဖြည်းပြောင်းသွားစေရန်ဖြစ်သည်။ အချို့သော ပန့်မျှင်များနှင့် အစွန်းအချက်ပြဖိုင်ဘာများကို ပေါင်းစပ်ရန် အထူးပန့်ပေါင်းစပ်ကိရိယာကို အသုံးပြုရန် နည်းလမ်းအချို့ရှိသည်။ ဖိုက်ဘာဒစ်ကွိုင်များ (ဖိုက်ဘာဒစ်လေဆာများ) ကို အခြေခံ၍ အခြားနည်းလမ်းများ သို့မဟုတ် ပန့်ခ်အတွင်းမှ grooves များကို pump light ဖြင့် ထိုးသွင်းနိုင်စေရန်။ နောက်ဆုံးနည်းပညာသည် ပန့်အလင်းကို အချက်ပေါင်းများစွာ ထိုးသွင်းနိုင်သောကြောင့် အပူဝန်ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ဖြန့်ဝေပေးသည်။

ပုံ 2- နေရာလွတ်များမှတဆင့် ဖိုက်ဘာပို့တ်အတွင်းသို့ စုပ်အလင်းရောင်ဖြင့် ပါဝါမြင့်သော နှစ်ထပ်ဖိုက်ဘာ အသံချဲ့စက် စနစ်ထည့်သွင်းမှု ပုံကြမ်း။ ဓာတ်ငွေ့ဖန်မျက်နှာပြင်ကို တင်းကြပ်စွာ ချိန်ညှိထားပြီး သန့်ရှင်းရမည်။

ပန့်အလင်းထိုးသွင်းသည့်နည်းလမ်းအားလုံးကြားတွင် ရှုထောင့်များစွာပါဝင်သောကြောင့် ရှုပ်ထွေးပါသည်- လွှဲပြောင်းမှုထိရောက်မှု၊ တောက်ပမှုဆုံးရှုံးမှု၊ လုပ်ဆောင်ရလွယ်ကူမှု၊ လိုက်လျောညီထွေရှိသောလည်ပတ်မှု၊ ဖြစ်နိုင်ခြေရှိသောနောက်ကျောရောင်ပြန်ဟပ်မှု၊ ဖိုက်ဘာအူတိုင်မှ အလင်းယိုစိမ့်မှုအား ပန့်ပတ်အလင်းရင်းမြစ်သို့ ရွေးချယ်ထားရှိရန်၊ polarization စသည်တို့
မကြာသေးမီက ပါဝါမြင့် fiber optic စက်ပစ္စည်းများ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အလွန်လျင်မြန်သော်လည်း၊ နောက်ထပ် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို ဟန့်တားနိုင်သည့် ကန့်သတ်ချက်များ ရှိပါသေးသည်။
မြင့်မားသော ပါဝါဖိုက်ဘာ optic ကိရိယာများ၏ အလင်းပြင်းအားသည် များစွာ တိုးတက်လာပါသည်။ ပစ္စည်းများ ပျက်စီးမှု ကန့်သတ်ချက်များသည် အများအားဖြင့် ရောက်ရှိနိုင်ပါပြီ။ ထို့ကြောင့်၊ မုဒ်ဧရိယာ (ကြီးမားသောမုဒ်ဧရိယာဖိုင်ဘာများ) ကိုတိုးမြှင့်ရန် လိုအပ်သော်လည်း ဤနည်းလမ်းသည် အလင်းတန်းအရည်အသွေးမြင့်မားရန်လိုအပ်သည့်အခါတွင် ကန့်သတ်ချက်များရှိသည်။
ယူနစ်တစ်ခုလျှင် ပါဝါဆုံးရှုံးမှုသည် 100W/m သို့ရောက်ရှိပြီး ဖိုင်ဘာအတွင်း ပြင်းထန်သောအပူသက်ရောက်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ရေအေးကိုအသုံးပြုခြင်းသည် ပါဝါကို များစွာတိုးတက်စေပါသည်။ မူးယစ်ဆေးဝါးပါဝင်မှုနည်းသော အမျှင်ရှည်များသည် အအေးခံရန်ပိုမိုလွယ်ကူသော်လည်း၊ ၎င်းသည် လိုင်းမဟုတ်သောအကျိုးသက်ရောက်မှုများကို တိုးစေသည်။
တင်းကြပ်စွာ single-mode fibers များမဟုတ်သည့်အတွက်၊ ပုံမှန်အားဖြင့် watt ရာဂဏန်းထက် output power သည် သတ်မှတ်ထားသောအဆင့်ထက် ပိုကြီးသောအခါ modal instability ရှိပါသည်။ မုဒ်မတည်ငြိမ်မှုများသည် ဖိုက်ဘာရှိ အပူဆန်ခါများ (အာကာသအတွင်း လျင်မြန်စွာ လည်ပတ်နေသော) အလင်းတန်းများ၏ အရည်အသွေးကို ရုတ်တရက် ကျဆင်းစေသည်။
Fiber nonlinearity သည် ရှုထောင့်များစွာကို သက်ရောက်မှုရှိသည်။ CW စနစ်ထည့်သွင်းမှုတွင်ပင် Raman အမြတ်သည် အလွန်မြင့်မားသည် (ဒီစီဘယ်လ်တွင်ပင်) ပါဝါ၏ သိသာထင်ရှားသောအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုကို ချဲ့၍မရနိုင်သော လှိုင်းအလျားရှည်သော Stokes လှိုင်းသို့ လွှဲပြောင်းပေးပါသည်။ ကြိမ်နှုန်းတစ်ခုတည်း လည်ပတ်မှုကို နှိုးဆွသော Brillouin ကြဲဖြန့်ခြင်းဖြင့် အလွန်ကန့်သတ်ထားသည်။ ဟုတ်ပါတယ်၊ ဒီအကျိုးသက်ရောက်မှုကို အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ချေဖျက်နိုင်တဲ့ တိုင်းတာမှုနည်းလမ်းအချို့ရှိပါတယ်။ မုဒ်လော့ခ်ချထားသော လေဆာများတွင် ထုတ်ပေးသည့် အလွန်တိုတောင်းသော ပဲမျိုးစုံ၊ ပင်ကိုယ်အဆင့် မော်ဂျူလာများသည် ၎င်းတို့အပေါ် ပြင်းထန်သော ရောင်စဉ်တန်းများကို ကျယ်ပြန့်စေမည့် အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ထုတ်ပေးမည်ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ nonlinear polarization rotation ကိုထိုးသွင်းခြင်း၏အခြားပြဿနာများရှိသည်။
အထက်ဖော်ပြပါ ကန့်သတ်ချက်များကြောင့်၊ ပါဝါမြင့်မားသော ဖိုက်ဘာအော့ပတစ် ကိရိယာများကို ယေဘုယျအားဖြင့် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ပါဝါသုံးနိုင်သော ကိရိယာများကို တင်းကျပ်စွာ မယူဆပါ၊ အနည်းဆုံး ရရှိနိုင်သော ပါဝါအကွာအဝေးပြင်ပတွင် မရှိပါ။ (ယခင်က တိုးတက်မှုကို တစ်ခုတည်းသော ပါဝါစကေးချဲ့ခြင်းဖြင့် မအောင်မြင်သော်လည်း ပိုမိုကောင်းမွန်သော ဖိုက်ဘာဒီဇိုင်းများနှင့် pump diodes များဖြင့် အောင်မြင်ခဲ့သည်။) ၎င်းသည် ဖိုက်ဘာလေဆာနည်းပညာကို ပါးလွှာသော disk လေဆာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်သောအခါတွင် အရေးကြီးသော အကျိုးဆက်များရှိသည်။ ၎င်းကို လေဆာပါဝါချိန်ကိုက်ခြင်း ဝင်ခွင့်တွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားသည်။
စစ်မှန်သော ပါဝါစကေးချဲ့ခြင်းမရှိဘဲ ပါဝါမြင့်မားသော လေဆာတပ်ဆင်မှုများကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင် လုပ်ဆောင်နိုင်သည် ။ တစ်ဖက်တွင်၊ ကြီးမားသောဖိုက်ဘာမုဒ်ဧရိယာကိုအသုံးပြုခြင်းကဲ့သို့သော ဖိုင်ဘာပုံစံဒီဇိုင်းကို မြှင့်တင်ရန် လိုအပ်ပြီး အများအားဖြင့် ဖိုနစ်ပုံသဏ္ဍာန်မျှင်များကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ရရှိနိုင်သည့် တစ်ခုတည်းသောမုဒ်လမ်းညွှန်မှုကို မြှင့်တင်ရန်လိုအပ်ပါသည်။ အမျှင်များကို မတူညီသောမုဒ်အရွယ်အစားများနှင့် အထူးဖိုက်ဘာအအေးပေးကိရိယာများဖြင့် ချိတ်ဆက်ရန် အထူးပန့်ချိတ်တွဲများ၊ ဖိုက်ဘာကြိုးများကဲ့သို့သော ဖိုက်ဘာအစိတ်အပိုင်းများစွာသည် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။ အချို့သော ဖိုက်ဘာတစ်ခု၏ ပါဝါကန့်သတ်ချက်ကို ပြည့်မီသည်နှင့်၊ ပေါင်းစပ်အလင်းတန်းများသည် အခြားရွေးချယ်စရာဖြစ်ပြီး ဤနည်းပညာကို အကောင်အထည်ဖော်ရန်အတွက် သင့်လျော်သော ဖိုက်ဘာဆက်တင်များ ရှိနေပါသည်။ ultrashort pulse amplifier စနစ်များအတွက်၊ spectrum ကျယ်ပြန့်ခြင်းနှင့် နောက်ဆက်တွဲ သွေးခုန်နှုန်းချုံ့ခြင်းကဲ့သို့သော optical fibers များ၏ linear nonlinear သက်ရောက်မှုများကို လျှော့ချရန် သို့မဟုတ် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအသုံးချရန် နည်းလမ်းများစွာရှိပါသည်။