Elyaf panjara - bu ma'lum bir usul orqali tolalar yadrosining sinishi indeksining eksenel davriy modulyatsiyasi natijasida hosil bo'lgan va faol passiv filtrlash qurilmasi. Elyaf panjara kichik o'lchamdagi afzalliklarga ega, tarqoqlik kam, optik tolalar bilan to'liq moslik va oqilona materiallarni yopishtirish qobiliyatiga ega va uning rezonans to'lqin uzunligi tashqi muhitning harorat, shtamm, sinish indekslari kabi o'zgarishlarga nisbatan sezgir. va konsentratsiya, u optik tolali aloqada qo'llaniladi va sezish sohasi keng qo'llanilgan.
Optik tolalar qattiq muhitda qo'llaniladi. Shikastlanishning asosiy sabablari tolalar yadrosiga vodorod va nurlar ta'sirida tolalar tuzilishiga zarar etkazishdir. Yuqoridagi vaziyatning paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun optik tolaning tuzilishi va tarkibini maxsus davolash kerak. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, vodorod elementi tolalar yadrosidagi ionlar bilan reaksiyaga kirishib, tolalar yadrosining tuzilishini yo'q qiladi va natijada o'tkazuvchanlik yo'qoladi; nurlanish energiyani uzatadi, shu bilan tolalar yadrosidagi atomlarning tashqi elektronlari o'tishiga olib keladi va natijada tolalar ishlaydi. buzilish. Yuqoridagi vaziyatning paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik va unga etkazilgan zararni kamaytirish uchun maxsus tuzilmalar yoki materiallar yordamida optik tolalarni qabul qilish kerak. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ftor bilan qoplangan qoplama va sof kremniy yadrosidan foydalanish vodorod yo'qotish va radiatsiya ta'sirini sezilarli darajada kamaytiradi.
Biroq, bu muqarrar ravishda yangi muammolarni keltirib chiqaradi, ya'ni yuqorida aytib o'tilgan optik tolali yadroda tayyorlangan optik tolali panjara yuqori haroratda, yuqori bosimda, neft quduqlarida, atom elektr stantsiyalarida va kosmik kosmosda yuqori haroratda, korroziyada ishlatiladi. doimiy zarar va uzatishga olib keladi. Yo'qotish kuchayadi. Elyaf panjara tayyorlashning an'anaviy usuli tolali panjara tayyorlash uchun eksimer lazer ta'sir qilish usuliga asoslanganligi sababli, ishlatilgan tolalar yadrosi yuqori fotosensitivlikka ega bo'lishi kerak va tolalar yadrosini germaniy va bor elementlari bilan bog'lash kerak. Shu bilan birga, toza kremniy yadrosida fotosensitiv sezgirlik yo'q, va tolali panjara tayyorlashda an'anaviy usullardan foydalanib bo'lmaydi.
Femtosekond lazer asosida yangi turdagi tolali panjara tayyorlash texnologiyasi yuqoridagi muammolarni yaxshi hal qiladi. Femtosekund lazer texnologiyasidan foydalanish femtosekundli lazerning afzalliklaridan yuqori lahzali energiya, issiqliksiz ishlov berish va yuqori ishlov berish aniqligiga ega bo'lishga imkon beradi. Tizimning tuzilishi yuqoridagi rasmda ko'rsatilgan. 800 nm femtosekund lazeridan foydalanib, nurni shakllantirgandan so'ng, u mikroskop ob'ektiv linzalari tomonidan fokuslanganidan keyin tolalar yadrosiga qaratilgan. Fokus pozitsiyasi tolali yadroda joylashganligini to'g'ridan-to'g'ri kuzatish imkoni bo'lmagani uchun, orqa tomonga qaragan CCDni ko'rib chiqish va orqa tomonning yorug'lik nuqtasi shaklini kuzatish orqali fokus holatini baholash kerak. Shu bilan birga, keng polosali yorug'lik manbai va spektrometrni ulash orqali u real vaqt rejimida panjara tayyorlash paytida spektrdagi o'zgarishlarni kuzatishi va panjara tayyorlashga baho berishi mumkin.
Femtosekond lazer texnologiyasi bo'yicha tolali panjaralarni tayyorlash an'anaviy usullarga nisbatan nafaqat fotosensitiv bo'lmagan tolalarga, masalan, sof kremniy tolasi, ftorli tolalar va boshqalar kabi panjara yasashga qodir emas, balki boshqa afzalliklarga ham ega. Birinchidan, femtosekond lazerni tayyorlash fazali shablonni ishlatishni talab qilmaydi, shuning uchun u faza shablonini cheklashdan xalos bo'lishi mumkin. Nazariy jihatdan, har qanday ko'zgu to'lqin uzunligi bo'lgan tolali panjaralar tayyorlanishi mumkin, masalan, florid tolalari bo'yicha 2 va 3 mm tolali panjaralar tayyorlanishi mumkin; ikkinchidan, 800nmfemtosekund. Lazer optik tolaning qoplama qatlamiga (akrilat, polimimid va boshqalar) kirishi mumkin, shuning uchun panjara tayyorlash jarayonida optik tolaning qoplama qatlamini chizish kerak emas, bu esa uning kuchini sezilarli darajada yaxshilaydi. tayyorlangan tola panjara. Eng muhimi, eksimer tomonidan tayyorlangan tolali panjaralar yuqori haroratga bardosh bera olmaydi. Harorat 150 ° C dan yuqori bo'lganda, tolalar ishlashi yomonlashadi, femtosekond lazerlar tomonidan tayyorlangan panjaralar 1000 ° C gacha bo'lgan haroratga bardosh beradi va yuqori haroratli muhitda ishlatilishi mumkin.
Shu sababli, tolali panjara texnologiyasini femtosekond lazerli tayyorlash texnologiyasining paydo bo'lishi, turli xil qiyin sharoitlarda tolali panjara sezish texnologiyasini qo'llashni hal qildi. Neft va gaz muhandisligi sohasida qo'llaniladigan tolali panjaralar vodorod yo'qotilishiga chidamli bo'lishi kerak va ko'p hollarda 300 ° C yuqori haroratga bardosh berishi kerak; tolali lazerlar sohasida 2 mm va 3 mm tolali lazer tizimlarida ftorli tolali panjaralardan foydalanish kerak; atom elektr stantsiyalarida, kosmik kosmik kabi nurli muhitda, tolali panjara yuqori nurli energiyaga bardosh berishi kerak. Ushbu maxsus og'ir sharoitlarda femtosekond lazerlar tomonidan tayyorlangan tolali panjaralar barcha maxsus talablarga javob berishi mumkin, bu esa tolali panjara sezish texnologiyasini qo'llash sohalarini sezilarli darajada kengaytiradi.