सिंगल-मोड लेजर और मल्टी-मोड लेजर के बीच क्या अंतर है?

ए के बीच आवश्यक अंतरसिंगल-मोड लेजरऔर एमल्टीमोड लेजरयह है कि सिंगल-मोड लेजर के आउटपुट बीम पैटर्न में केवल एक मोड होता है, जबकि मल्टीमोड लेजर के आउटपुट बीम पैटर्न में कई मोड होते हैं। इसलिए, हम एम2 (बीम गुणवत्ता) द्वारा यह निर्धारित कर सकते हैं कि लेजर सिंगल-मोड है या मल्टी-मोड। अलग-अलग M2 के अनुसार लेजर को 3 प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। एम2<1.3 is a pure single-mode laser, M2 between 1.3 and 2.0 is a quasi-single-mode laser, and M2>2.0 एक मल्टी-मोड लेज़र है।

मोड में अंतर सीधे ऊर्जा के स्थानिक वितरण को प्रभावित करेगा। ऊर्जा वितरण के दृष्टिकोण से, एकल-मोड लेजर एक विशिष्ट गाऊसी वितरण प्रस्तुत करते हैं, जबकि मल्टी-मोड लेजर एक विशिष्ट फ्लैट-टॉप वितरण प्रस्तुत करते हैं, जिसमें अपेक्षाकृत औसत ऊर्जा और कई मोड का सुपरपोजिशन होता है, इसलिए बीम की गुणवत्ता उतनी अच्छी नहीं होती है सिंगल-मोड के रूप में। सिंगल-मोड लेजर की ऊर्जा अपेक्षाकृत केंद्रित होती है। समान लेजर शक्ति को समान ऑप्टिकल सिस्टम द्वारा केंद्रित करने के बाद, फोकस पर सिंगल-मोड लेजर की ऊर्जा मल्टी-मोड लेजर की तुलना में बहुत अधिक होती है। उनकी बीम गुणवत्ता, फोकल (या डिफोकस) स्पॉट व्यास, विचलन कोण, और फोकल (या डिफोकस) पावर घनत्व की तुलना करके, यह देखा जा सकता है कि सिंगलमोड लेजर इन विशिष्टताओं में मल्टीमोड लेजर से बेहतर प्रदर्शन करते हैं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि मल्टीमोड लेजर के अंदर उच्च-क्रम मोड की उपस्थिति के कारण, मल्टीमोड लेजर में सिंगल-मोड लेजर की तुलना में अधिक फैलाव और अधिक ऊर्जा हानि होती है। इसलिए लंबी दूरी के ट्रांसमिशन के लिए मल्टीमोड लेजर एक अच्छा विकल्प नहीं हैं।

हालाँकि, सिंगल-मोड लेज़र कुछ मामलों में मल्टीमोड लेज़र से बेहतर नहीं हैं। पारंपरिक सिंगल-मोड लेजर में बहुत पतले कोर और छोटे व्यास (आमतौर पर 10 माइक्रोन से कम) होते हैं। ऑप्टिकल फाइबर की क्षति सीमा बहुत कम है, और उच्च-ऊर्जा प्रकाश तरंगों का सामना करना मुश्किल है। फाइबर लेजर को एक ही समय में फाइबर कोर में सिग्नल लेजर और पंप प्रकाश को प्रसारित करने की आवश्यकता होती है, इसलिए फाइबर लेजर की आउटपुट पावर बहुत कम होती है, फाइबर अंत चेहरे का क्षेत्र छोटा होता है, प्रकाश को पंप करना मुश्किल होता है, और फाइबर लेजर की प्रकाश से प्रकाश रूपांतरण दक्षता बहुत कम है। चूँकि सिंगल-मोड लेजर का कोर पतला होता है, सिंगल-मोड लेजर का नॉनलाइनियर प्रभाव अपेक्षाकृत बड़ा होता है। मल्टी-मोड लेजर सिंगल-मोड लेजर के आधार पर कोर व्यास को बढ़ाते हैं, ताकि फाइबर में कई मोड हों और मल्टी-मोड एक साथ ट्रांसमिशन का समर्थन करें। मल्टीमोड लेजर में कई मोड फ़ील्ड के सुसंगत सुपरपोज़िशन के बाद, पूरे फाइबर कोर में मोड फ़ील्ड वितरण अपेक्षाकृत सपाट होता है, जो ऑप्टिकल ट्रांसमिशन के दौरान स्व-फ़ोकसिंग प्रभाव को कम कर सकता है। ऑप्टिकल फाइबर में हाई-पावर सिग्नल लाइट की ट्रांसमिशन दूरी अपेक्षाकृत लंबी हो सकती है, और स्थिरता अधिक होती है। मल्टीमोड लेजर न केवल क्षति सीमा को बढ़ाते हैं, बल्कि फाइबर के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को बढ़ाकर लेजर पावर घनत्व को भी कम करते हैं, जिससे फाइबर में नॉनलाइनियर प्रभाव को प्रभावी ढंग से दबाया जाता है।

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