Ytterbium doped all-fiber integrated high power laser systems and their applications

Yu ?ksek gu ? ?clu ? lazer teknolojisi, ?ozellikle ge ?ctig ?imiz son bir ka ?c yıl ic ?erisinde o ?nemli bir geli ?sme go ?stermi ?stir. Bilimsel olarak fiber lazerlere ilgi, bu sistemlerin barındırdıg ?ı dog ?rusal olmayan dinamiklerden kaynaklanmaktadır. Endu ?striyel alanda ise fiber lazerler, dayanıklıkları, esneklikleri, ucuz u ?retimleri ve sa ?gladıkları yu ?ksek ı ?sın kalitesi nedeniyle tercih edilen lazer sistemlerinden birisidir. Bunun sonucunda fiber lazerler, malzeme i ?sleme gibi bir ?cok uygulama alannda, sunduk- ları yu ?ksek gu ? ?c ve verimlilikleri sayesinde aranılan sistemlerden olmu ?stur. Yu ?ksek gu ? ?c uygulamalarnda fiber lazerlerin; fiberin geometrisinden kaynaklı yu ?ksek yu ?zey alanına bag ?lı hacim oranına sahip olması ile sistem i ?cerisinde olu ?san ısıyı hızlı bir ?sekilde dı ?sarıya atması, bu sistemlere avantaj kazandırmaktadır. Fiber lazerlerde tek-modlu operasyonlarında, kırınım limitine yakın ı ?sın elde edilir. Fiber lazerler; fiberin yapısından kaynaklı, ?cıkı ?s gu ? ?cleri bakımından teorik olarak herhangi bir termal sorun ya ?samadan kilowatt seviyelerine ula ?sabilmeleri tahmin edilmekte- dir. Endu ?striyel alanlardaki uygulamalarda ince-ayar gerektirmezlik bu ?yu ?k o ?nem ta ?sımaktadır ve tu ?mu ?yle fiberle tu ?mle ?sik lazer sistemleri bu ko ?sulu sag ?lamaktadır ama yayınlanan bir ?cok yu ?ksek gu ? ?cu ? fiber lazer makalelerinde, ı ?sıg ?ın fiber i ?cerisine go ?nderimi ve alımı i ?cin ?ce ?sitli fiberle tu ?mle ?sik olmayan optik malzemeler kul- lanılmı ?stır. Bu durum fiber lazerlerin sa ?gladı ?gı avantajalardan bir kısmını en- geller. Fiber lazerlerde yu ?ksek gu ? ?clu ? ?calı ?smalarda genel olarak ytterbium katkılı fiberler aktif ortam olarak kullanılır. Ytterbium kendi yapısından dolayı yu ?ksek kazanc ? ve verimlilik ile birlikte; du ? ?su ?k kuantumsal kusurlar ve dig ?er aktif ortam- lara go ?re du ? ?su ?k termal etkiler yaratır. Yb katkılı su ?rekli dalga fiber lazer sistem- leri bir ka ?c kilowatt ?cıkı ?s gu ? ?clerine ula ?smaktadr, ancak lazer sistemi atımlardan olu ?suyorsa bu ?cıkı ?s gu ?c ?leri bir ka ?c yu ?z watt civarında olmaktadır. Bu tezde genel olarak yu ?ksek gu ? ?clu ?, dı ?s etkilere dayanıklı, tamamen fiberle tu ?mle ?sik lazer sistemleri u ?zerinde durulmaktadır. Birinci olarak, 200 W fiberle tu ?mle ?sik su ?rekli dalga fiber lazer sistemini geli ?stirilmi ?stir. I ?kinci olarak ise 100 W, 100 MHz, bir ka ?c pikosaniye atım uzunlug ?una sahip fiber lazer sistemi geli ?stirilmi ?stir. Bu sistem MOPA yapısına bag ?lı olarak yapılmı ?stır. Salınga ?c kısmında u ?retilen bir ka ?c pikosaniye atım geni ?sli ?gine sahip atımlar, daha sonra u ? ?c a ?samadan olu ?san yu ?kselte ?c kısmına go ?nderilir. Atımlı sistemin yu ?kseltec ? kısmı ile su ?rekli dalga lazer sistemi tamamen fiberle tu ?mle ?sik bir yapıya sahiptirler. Bu u ?retilen sistemlerin ileride malzeme i ?sleme alanında geni ?s bir kullanm ?cer ?cevesine sahip olmasını beklemekteyiz. Anahtar s ozc ukler: ber lazer, y uksek g u cl u lazer sistemi, ytterbium katk l ber lazer, y uksek h zl ablasyon.