ہائی پاور فائبر لیزرز میں تھرمل اثرات کے ذرائع اور حل

1. پس منظر

فائبر لیزر ایک لیزر ہے جو ایک نایاب ارتھ عنصر ڈوپڈ گلاس فائبر کو گین میڈیم کے طور پر استعمال کرتا ہے، جس کا سطحی رقبہ/حجم کا تناسب روایتی ٹھوس بلاک لیزر کے مقابلے میں 1000 گنا زیادہ ہوتا ہے، اچھی گرمی کی کھپت کی کارکردگی کے ساتھ۔ سو واٹ فائبر لیزر کے لیے، قدرتی گرمی کی کھپت گرمی کی کھپت کی ضروریات کو پورا کر سکتی ہے۔ تاہم، فائبر لیزرز کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، ان کی پیداواری طاقت سال بہ سال بڑھتی جاتی ہے، یہاں تک کہ کلو واٹ پیمانے تک پہنچ جاتی ہے، مختلف وجوہات کی وجہ سے، جیسے کوانٹم نقصان، فائبر سنگین تھرمل اثرات پیدا کرے گا۔ میٹرکس میٹریل کا تھرمل پھیلاؤ تناؤ اور ریفریکٹیو انڈیکس میں تبدیلیوں کا سبب بنتا ہے، پولیمرائزیشن پرت کا کم ریفریکٹیو انڈیکس تھرمل نقصان کا شکار ہوتا ہے، جو کہ تھرمل فائبر کو شدید نقصان پہنچا سکتا ہے۔ گرمی کے مسلسل جمع ہونے کے ساتھ، ڈوپڈ کور کا درجہ حرارت بڑھ جائے گا، لیزر سب انرجی لیول میں ذرات کی تعداد بڑھ جاتی ہے جس کی وجہ سے تھریشولڈ پاور میں اضافہ ہوتا ہے اور لیزر کی ڈھلوان کی کارکردگی کم ہو جاتی ہے، جبکہ کوانٹم کی کارکردگی میں کمی آؤٹ پٹ ویو لینتھ میں تبدیلی کا سبب بنے گی۔ . لیزر آؤٹ پٹ پاور کو مزید بڑھانے کے لیے، فائبر لیزر زیادہ پاور پمپ لائٹ انجیکشن اور سگنل لائٹ آؤٹ پٹ کی توانائی کی کثافت کا مقابلہ کرے گا، اس کے تھرمل اثرات کو حل کرنا ہائی پاور فائبر لیزر سسٹم کے سامنے ایک سنگین چیلنج ہے۔

2. فائبر لیزر میں تھرمل اثرات کا ذریعہ

2.1 کوانٹم نقصان کا اثر

کوانٹم نقصان کا اثر فائبر کور کے علاقے میں گرمی کا بنیادی ذریعہ بھی موروثی گرمی کا ذریعہ ہے۔ پمپ طول موج اور سگنل طول موج کے درمیان موروثی فرق کی وجہ سے، تمام فائبر لیزر سسٹمز کوانٹم نقصان کے ایک خاص فیصد کے ساتھ ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر 1080 nm لیزر آؤٹ پٹ ویو لینتھ کو لے کر، 915 nm پمپ طول موج پر کوانٹم نقصان کا تناسب تقریباً 15.3 فیصد ہے۔

2.2 متعدد نقصانات

80 ڈگری کے اہم درجہ حرارت سے اوپر فائبر کی کوٹنگز مواد کی خرابی یا سطح کی چافنگ اور دیگر مظاہر پیدا کرے گی۔ ہائی پاور کے مسلسل فائبر لیزر آپریشن میں، فائبر کوٹنگز کے تھرمل بوجھ کی حد سے تجاوز کرنے کا بہت امکان ہوتا ہے جسے برداشت کیا جا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں کلیڈنگ لائٹ لیکیج ہوتی ہے، اور بالآخر لیزر کے مجموعی طور پر جلنے کا سبب بن سکتی ہے۔

فائبر کا فیوژن پوائنٹ زیادہ سنگین تھرمل اثر رکھتا ہے، بنیادی طور پر دو پہلوؤں سے: 1) فائبر مواد اور روشنی کی تبدیلی کے مواد کو جذب کرنے سے گرمی پیدا ہوتی ہے، مختصر لمبائی کی حد میں، روشنی کے جذب پر تقریباً مکمل طور پر شفاف ریکوٹنگ پرت۔ بہت کم ہے، لیکن اس کی سطح کچھ مائیکرو وائیڈز پیدا کرے گی، ہوا حرارت کا ناقص کنڈکٹر ہے، voids کی موجودگی سے تھرمل مزاحمت زیادہ ہو جاتی ہے، اس لیے فیوژن پوائنٹ پر تھرمل جمع پیدا کرنا آسان ہے، لہذا، فیوژن پوائنٹ تھرمل جمع ہونے کا خطرہ ہے، جس کے نتیجے میں نمایاں طور پر زیادہ درجہ حرارت ہوتا ہے؛ 2) فیوژن پیرامیٹرز مناسب نہیں ہیں یا آپٹیکل فائبر کے ساختی پیرامیٹرز کے دو حصے مماثل نہیں ہیں، جو فیوژن کے نقصان کا باعث بنے گا، تھرمل مزاحمت کی موجودگی فیوژن پوائنٹ پر درجہ حرارت کو بڑھاتی ہے۔ درجہ حرارت میں اضافہ آپٹیکل فائبر کو تھرمل نقصان کا باعث بنتا ہے، اور اسی وقت آپٹیکل فائبر کے عددی یپرچر پر زیادہ اثر پڑتا ہے، اور عددی یپرچر میں تبدیلی روشنی کی رہنمائی کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہے۔

2.3 بے ساختہ تابکاری کا اثر

MOPA کے ڈھانچے میں، جب سگنل لائٹ کمزور ہوتی ہے، تو پمپ لائٹ انجیکشن کی ایک بڑی مقدار فائبر سپانٹینیئس ریڈی ایشن (ASE) کے امکان میں اضافے کا باعث بن سکتی ہے۔ بے ترتیب بے ساختہ تابکاری روشنی کی ایک بڑی مقدار کور سے شیشے کی چادر کے ساتھ ساتھ فائبر کی کوٹنگ میں خارج ہوتی ہے اور نامیاتی کوٹنگ کو زیادہ گرم اور جلا دیتی ہے۔ اس کے علاوہ، ASE کی نسل کوانٹم نقصان میں بھی اضافہ کرتی ہے، جس کے نتیجے میں فائبر کے بنیادی علاقے میں حرارت بڑھ جاتی ہے۔

2.4 حوصلہ افزا رمن بکھرنے والا اثر

الٹرا ہائی پاور فائبر لیزرز کے ظہور کے ساتھ، بنیادی علاقے میں لیزر کی طاقت کی کثافت بتدریج بڑھتی ہے، اور حوصلہ افزائی شدہ رمن سکیٹرنگ ایفیکٹ (SRS) آہستہ آہستہ طاقت بڑھانے کے لیے اہم محدود عنصر بن جاتا ہے۔ ہائی پاور آپریشن کے دوران، جب لیزر سگنل آپٹیکل پاور SRS کی حد تک پہنچ جاتا ہے، سگنل لیزر کم فریکوئنسی کے ساتھ رمن لائٹ کو پرجوش اور پمپ کرتا ہے، جس کے نتیجے میں رمن لائٹ ایمپلیفیکیشن کا عمل ہوتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، کوانٹم نقصان کے ساتھ، SRS فائبر کے بنیادی علاقے میں حرارتی مسئلہ کو بڑھا دے گا۔

3. تھرمل اثر کا حل

فائبر لیزر کے تھرمل اثر کا فائبر اور آؤٹ پٹ کی خصوصیات پر غیر معمولی اثر پڑتا ہے، لہذا تھرمل اثر کے منفی اثرات کو کم کرنے کے لیے یہ بہت اہمیت کا حامل ہے۔ تھرمل اثر کو دبانا بنیادی طور پر درج ذیل تین پہلوؤں پر مرکوز ہے:

1) فائبر کے درجہ حرارت تھیوری ماڈل کے مطابق فائبر پیرامیٹرز کا معقول انتخاب؛

2) پمپنگ ڈھانچہ اور پمپنگ موڈ کا معقول انتخاب درجہ حرارت کی یکساں تقسیم اور تھرمل اثر کو کم کرنے کے لیے موزوں ہے۔

3) موثر بیرونی گرمی کی کھپت اسکیم کا انتخاب تھرمل اثرات کے منفی اثرات کو بہت کم کر سکتا ہے۔

3.1 فائبر پیرامیٹرز کی اصلاح

آپٹیکل فائبر کے درجہ حرارت کی تقسیم کو متاثر کرنے والے اہم عوامل کور کی تھرمل چالکتا اور اندرونی اور بیرونی کلیڈنگ، ریڈیل سائز، جذب گتانک، اور آپٹیکل فائبر کی لمبائی ہیں۔ فائبر پیرامیٹرز کا معقول انتخاب فائبر کی گرمی کی تقسیم کو مؤثر طریقے سے کنٹرول کر سکتا ہے تاکہ فائبر کے نارمل اور مستحکم آپریشن کو یقینی بنایا جا سکے۔

بڑا کور سائز بنیادی درجہ حرارت کو کم کر سکتا ہے، لیکن بہت بڑا بیم کے معیار کو متاثر کرے گا۔ کوٹنگ پرت فائبر گرمی کی ترسیل کے سب سے بیرونی ذریعہ کے طور پر، اس کی موٹائی فائبر کے کام کرنے والے درجہ حرارت پر بہت زیادہ اثر ڈالتی ہے۔ نظریاتی طور پر، کوٹنگ کی پرت کی اندرونی اور بیرونی سطحوں اور موٹائی کے درمیان درجہ حرارت کا فرق مثبت طور پر منسلک ہوتا ہے، کوٹنگ کی پرت جتنی پتلی ہوتی ہے، گرمی کی ترسیل کے خلاف مزاحمت اتنی ہی کم ہوتی ہے، پوری کی اندرونی اور بیرونی سطحوں کے درمیان درجہ حرارت کا فرق اتنا ہی کم ہوتا ہے۔ کوٹنگ کی پرت، نظام جتنی زیادہ طاقت برداشت کر سکتا ہے۔ تاہم، آپٹیکل فائبر کی سطح پر محرک حرارت کی منتقلی کے اثر و رسوخ کی وجہ سے، اور کوٹنگ کی پرت آپٹیکل فائبر کی حفاظت کا کردار رکھتی ہے، اور اس وجہ سے کوٹنگ کی پرت کی موٹائی کو مناسب طریقے سے منتخب کرنے کی ضرورت ہے۔

جب فائبر کو ہوا میں ٹھنڈا کیا جاتا ہے، تو تھرمل ترسیل مزاحمت Rcond، تھرمل کنویکشن ریزسٹنس Rconv اور کل تھرمل ریزسٹنس Rtot اور کوٹنگ پرت کی موٹائی کے درمیان تعلق کو شکل 2(a) میں دکھایا گیا ہے۔ کوٹنگ کی تہہ کی موٹائی مثبت طور پر Rcond کے ساتھ منسلک ہوتی ہے اور منفی طور پر Rconv کے ساتھ منسلک ہوتی ہے، اس لیے کم تھرمل مزاحمت کو یقینی بنانے کے لیے کوٹنگ کی تہہ کی موٹائی کو معقول طور پر منتخب کرنا ضروری ہے۔ فائبر کی لمبائی اور جذب کے گتانک اور درجہ حرارت کے درمیان تعلق کو تصویر 2(b) میں دکھایا گیا ہے، فائبر کے جذب گتانک کو کم کرکے، پمپنگ پاور کے جذب کو مؤثر طریقے سے کم کیا جا سکتا ہے، پمپنگ پاور جذب میں کمی کا مطلب ہے تھرمل کی کمی جمع، جو فائبر کے درجہ حرارت کو کم کرتا ہے، لیکن اسی پیداوار کو حاصل کرنے کے لیے فائبر کی لمبائی میں اضافہ کرنے کی ضرورت ہے، وانگ ایٹ ال۔ 1000 W کی کل پمپنگ پاور کا مطالعہ کیا، 500 W کی ڈوئل اینڈ پمپنگ پاور، اسی آؤٹ پٹ کو حاصل کرنے کے لیے 0.25 dpi کا استعمال کیا جاتا ہے۔ وانگ وغیرہ۔ ظاہر ہوا کہ کل پمپنگ پاور 1000 W تھی اور ڈوئل اینڈ پمپنگ پاور 500 W تھی۔ آؤٹ پٹ پاور 60 میٹر لمبے فائبر کے ساتھ 0.25 dB جذب گتانک کے ساتھ 630 W تھی، اور 1.0 dB 20 میٹر طویل فائبر کے ساتھ 725 W، لیکن مؤخر الذکر فائبر کا زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت سابقہ ​​فائبر سے تقریباً 200 ڈگری زیادہ تھا۔ مؤخر الذکر فائبر کا زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت سابق فائبر سے زیادہ تھا۔ چونکہ پمپنگ پاور کا پمپنگ اینڈ سب سے مضبوط ہوتا ہے، اگرچہ فائبر کے جذب گتانک کو کم کرنے سے پمپنگ پاور کے جذب کو مؤثر طریقے سے کم کیا جا سکتا ہے، لیکن پمپنگ جذب کی کارکردگی کو مدنظر رکھتے ہوئے، لیزر اگر مکمل طور پر کم ہو۔ ڈوپڈ، کم جذب کرنے والے ریشوں، فائبر کی لمبائی میں اضافہ کرنے کی ضرورت، جس کے نتیجے میں دیگر مسائل جیسے نان لائنر اثر کے ساتھ ساتھ آؤٹ پٹ کی کارکردگی میں کمی، وغیرہ کا باعث بنتا ہے۔

3.2 پمپنگ کے طریقہ کار کا انتخاب

تقسیم کو تصویر 3 میں دکھایا گیا ہے۔ شکل 3 (ای) فائبر جذب گتانک کے درمیانی حصوں کا غیر یکساں گتانک دکھاتا ہے دونوں اطراف سے زیادہ ہے، اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ درجہ حرارت کی تقسیم بنیادی طور پر یکساں ہے، آؤٹ پٹ پاور ہے جیسا کہ شکل 3 (d) میں ہے جب مطلوبہ فائبر کو 20m سے زیادہ چھوٹا کیا جاتا ہے۔ شکل 3 (f) کو سات حصوں میں پاور پمپ کیا جائے گا، درجہ حرارت کی تقسیم زیادہ یکساں ہے، اور درجہ حرارت کو ایک بہترین حد میں کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ پمپنگ کا طریقہ فائبر لیزرز کے لیے بہت اہمیت کا حامل ہے۔ 2011 جینا یونیورسٹی نے تقسیم شدہ سائیڈ پمپنگ فائبر کا استعمال کرتے ہوئے کلو واٹ پیمانے پر سائیڈ پمپنگ فائبر لیزر بنایا، 2014 SPI نے کلو واٹ پیمانے پر سائیڈ پمپنگ فائبر لیزر مصنوعات کا آغاز کیا، 2015 میں، چین نے اطلاع دی کہ نیشنل یونیورسٹی آف ڈیفنس ٹیکنالوجی اور تئیسویں ریسرچ انسٹی ٹیوٹ۔ چائنا الیکٹرانکس ٹیکنالوجی گروپ نے مشترکہ طور پر ایک تقسیم شدہ سائیڈ کپلڈ کلیڈنگ پمپنگ فائبر تیار کیا، اور کلیڈنگ پمپنگ فائبر کے ساتھ تقسیم شدہ سائیڈ کپلنگ فائبر لیزر بنایا۔ کلیڈنگ پمپنگ فائبر، اور کلو واٹ پیمانے پر پاور آؤٹ پٹ حاصل کرتے ہوئے، مکمل طور پر مقامی فائبر لیزر بنایا۔ کثیر طبقہ غیر یونیفارم پمپنگ یا تقسیم شدہ سائیڈ پمپنگ ڈھانچہ کا استعمال اس بات کو یقینی بنا سکتا ہے کہ فائبر کا درجہ حرارت یکساں ہے، تھرمل اثرات کے اثرات کو کم کر سکتا ہے اور فائبر کی لمبائی کو مؤثر طریقے سے کم کر سکتا ہے۔ تاہم، تقسیم شدہ سائیڈ پمپنگ فائبر کھینچنا، فائبر کے ہر حصے کے فیوژن کپلنگ نقصان کو کم کرنا اور کارکردگی کو بہتر بنانا ٹیکنالوجی کی کلید ہیں۔ فائبر ڈیزائن، پلنگ اور فیوژن اسپلسنگ جیسی کلیدی ٹیکنالوجیز کی پیش رفت اور ترقی کے ساتھ، ہائی پاور فائبر لیزرز کی ترقی میں پمپنگ کے مزید طریقے لاگو کیے جائیں گے، جنہیں موثر بیرونی حرارت کی کھپت کی ٹیکنالوجی کے ساتھ جوڑا جا سکتا ہے تاکہ اس کی پیداوار کو مؤثر طریقے سے روکا جا سکے۔ فائبر میں تھرمل اثرات اور زیادہ طاقت والے لیزرز کی مستحکم پیداوار حاصل کرتے ہیں۔

3.3 حرارت کی کھپت کا ڈیزائن

تھرمل ترسیل، تھرمل کنویکشن اور تھرمل ریڈی ایشن گرمی کی منتقلی کے تین اہم طریقے ہیں، کیونکہ تھرمل ریڈی ایشن کا گتانک چھوٹا ہے، اس کے اثر کو عام طور پر نظر انداز کیا جا سکتا ہے، ترسیل اور کنویکشن گرمی کی کھپت کے غالب طریقے ہیں۔ چھوٹے پاور فائبر لیزر کے لئے، عام طور پر صرف فائبر قدرتی convection گرمی کی کھپت پر غور کریں، تھرمل تابکاری کم اثر ہے، مناسب سمجھا جا سکتا ہے.

کنویکشن ہیٹ ٹرانسفر میں بنیادی طور پر قدرتی کنویکشن ہیٹ ٹرانسفر اور جبری کنویکشن ہیٹ ٹرانسفر شامل ہے۔ convective حرارت کی کھپت کا تعین کرنے والا عنصر convective ہیٹ ٹرانسفر گتانک کا سائز ہے۔ کنویکٹیو ہیٹ ٹرانسفر گتانک h کا تعلق سیال کی خصوصیات، بہاؤ کی شرح اور کنویکشن ایریا سے ہے۔ جیسا کہ جدول 1 میں دکھایا گیا ہے، انہی حالات میں جبری کنویکشن ہیٹ ٹرانسفر گتانک قدرتی کنویکشن ہیٹ ٹرانسفر گتانک سے زیادہ ہے، واٹر کنویکشن ہیٹ ٹرانسفر گتانک ایئر کنویکشن ہیٹ ٹرانسفر گتانک سے کئی گنا زیادہ ہے۔ محرک حرارت کی منتقلی کا گتانک جتنا بڑا ہوگا، فائبر کی گرمی کی کھپت اتنی ہی بہتر ہوگی۔ قدرتی ہوا کی نقل و حمل کی گرمی کی کھپت عام طور پر کم طاقت والے فائبر لیزر میں استعمال ہوتی ہے۔

جب فائبر لیزر سینکڑوں واٹ یا کلو واٹ بجلی پیدا کرتا ہے، تو خالص کنویکشن کولنگ کے ذریعے گرمی کی کھپت کی ضروریات کو پورا کرنا مشکل ہوتا ہے، اور فائبر سے حرارت کو ایک مخصوص ہیٹ سنک تک لے جانے کے لیے حرارت کی ترسیل کا ایک مخصوص طریقہ منتخب کرنا ضروری ہوتا ہے۔ ، اور پھر ہیٹ سنک کے ذریعے موثر حرارت کی ترسیل یا کنویکشن بازی کو انجام دیں۔ آپٹیکل فائبر اور ہیٹ سنک کی رابطے کی شکل یا پروسیسنگ سطح بالکل فٹ نہیں بیٹھتی، جیسا کہ شکل 4 میں دکھایا گیا ہے، اور رابطے کے انٹرفیس پر خالی جگہیں ہیں، جو گرمی کی ترسیل میں رکاوٹ بنیں گی۔ آپٹیکل فائبر اور ہیٹ سنک کے درمیان تھرمل ترسیل کو متاثر کرنے والا بنیادی عنصر تھرمل مزاحمت ہے، جو ہیٹ ایکسچینج انٹرفیس کے درمیان تھرمل ترسیل کی سطح کا ایک پیمانہ ہے۔

آپٹیکل فائبر اور ہیٹ سنک کے درمیان تھرمل مزاحمت کے نظریاتی ماڈل کو اس طرح آسان بنایا جا سکتا ہے

جہاں Ts فائبر کی سطح کا درجہ حرارت ہے، T∞ ہیٹ سنک کا درجہ حرارت ہے، q″ ہیٹ فلوکس (W/m2) ہے، جو کہ تھرمل لوڈ q′ (W/m) کا فریم میں تناسب ہے، Rcontact تھرمل کانٹیکٹ ریزسٹنس ہے، Rcond گیپ لیئر کی تھرمل ریزسٹنس ہے، L گیپ پرت کی موٹائی ہے، k خلا میں فلر میٹریل کی تھرمل چالکتا ہے، اور A گرمی کے بہاؤ کا سطحی رقبہ ہے۔ . مندرجہ بالا ماڈل کو لے کر، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ایک چھوٹی تھرمل مزاحمت کو یقینی بنانا آپٹیکل فائبر کے درجہ حرارت کو کم کر سکتا ہے. چونکہ دو رابطہ انٹرفیس پر ہوا کی تھرمل چالکتا بہت کم ہے (کیر=0.026 W/mK)، تھرمل مزاحمت کو مؤثر طریقے سے تھرمل انٹرفیس میٹریل (TIM) کو اعلی تھرمل چالکتا کے ساتھ بھر کر کم کیا جا سکتا ہے، جب کہ گیپ پرت L کی موٹائی ممکن حد تک چھوٹی ہے۔

خلا کی موٹائی کو کم کرنے اور تھرمل چالکتا بڑھانے کے علاوہ، حرارت کے سنک کی شکل کو کنٹرول کرکے فائبر کی سطح کے درجہ حرارت کو کم کیا جا سکتا ہے۔ عام مستطیل، V کے سائز کے اور U کے سائز کے نوچ ہیٹ سنک کے ڈھانچے کو تصویر 5 میں دکھایا گیا ہے۔ ریکوٹیڈ فائبر کے پگھلنے کے نقطہ کے لیے تین مختلف نالیوں کی تھرمل مزاحمت کا جائزہ لیا گیا، اور دیگر پیرامیٹرز کے مطابق، U کے سائز کا مختصر ترین فریم کے ساتھ نالی میں سب سے چھوٹی تھرمل مزاحمت اور بہتر ٹھنڈک اثر ہوتا ہے، جب کہ سب سے لمبے طواف کے ساتھ V کی شکل والی نالی سب سے زیادہ تھرمل مزاحمت اور بدتر کولنگ اثر رکھتی ہے، اور یہ فرق عملی ایپلی کیشنز میں واضح نہیں ہوتا، اور U-قسم اور وی قسم کے ڈھانچے زیادہ کثرت سے استعمال کیے جاتے ہیں، اور گرمی کی کھپت کا اثر واضح طور پر خالص پلانر ہیٹ سنک سے بہتر ہے۔

جب فائبر لیزر کو کم طاقت پر چلایا جاتا ہے، تو اسے سیمی کنڈکٹر کولنگ ماڈیول (TEC) اور ہیٹ سنک کے ذریعے ہوا سے ٹھنڈا کیا جا سکتا ہے، اور جب فائبر لیزر کو زیادہ طاقت پر چلایا جاتا ہے، تو اسے پانی سے ٹھنڈا کیا جا سکتا ہے تاکہ مستحکم کام کو یقینی بنایا جا سکے۔ درجہ حرارت۔لی وغیرہ۔ EYDFL کی بیرونی کولنگ پر TEC کا اطلاق کیا، اور ہائی پاور آپریشن کے تحت پہلے 10.2 سینٹی میٹر فائبر کے لیے پیریفرل ایلومینیم ہیٹ سنک پر TEC لگانے کے لیے ڈبل اینڈ پمپنگ سٹرکچر کا استعمال کیا، اور U-شکل والی نالی تصویر 2 میں دکھائی گئی ہے۔ 12(a) U کے سائز کی نالی تصویر 12(a) میں دکھائی گئی ہے۔ تصویر 6(b) میں نیلے رنگ کا وکر ہیٹ سنک کے ساتھ رابطے میں فائبر کے درجہ حرارت کی تقسیم کی نشاندہی کرتا ہے، اور سرخ وکر فائبر کی نظریاتی درجہ حرارت کی تقسیم ہے، اور TEC اور ہیٹ سنک کا استعمال مؤثر طریقے سے درجہ حرارت کو کم کرتا ہے۔ فائبر

ہائی پاور فائبر لیزر کے لیے، تحقیق کی ایک بڑی تعداد نے بغیر لکیری اثر اور تھرمل نقصان کے رجحان کے بغیر کلو واٹ کی سطح سے زیادہ پیداوار حاصل کرنے کے لیے ٹارگٹڈ ہیٹ ڈسپیشن ٹریٹمنٹ کو اپنایا ہے، اور اچھی تھرمل مینجمنٹ ٹیکنالوجی فائبر لیزر کے مستحکم آپریشن کو یقینی بناتی ہے۔ مطالعہ میں، فائبر کی گرمی کی کھپت بنیادی طور پر ہوائی جہاز کی سمیٹنے اور سلنڈر کی سمیٹ کے ذریعے کی جاتی ہے، دھاتی ہیٹ سنک کا استعمال کرتے ہوئے U-type یا V-type grooves کو کندہ کیا جاتا ہے، اور فائبر اور grooves کے درمیان رابطے کے خلا کو تھرمل طور پر کنڈکٹیو سلیکون سے پُر کیا جاتا ہے۔ پانی کو ٹھنڈا کرنے کے ذریعے گرمی کو دور کرنے کے لیے چکنائی (تھرمل چالکتا عام طور پر 2 W/mK سے زیادہ ہوتی ہے)، اور اس کی ساخت تصویر 7 میں دکھائی گئی ہے۔

ہائی پاور فائبر لیزر تھرمل مینجمنٹ ٹیکنالوجی، سیمی کنڈکٹر پمپنگ، فائبر کپلنگ اور کلیڈنگ آپٹیکل فلٹرنگ اور دیگر کلیدی ٹیکنالوجیز کی ترقی کے ساتھ، طاقت بڑھانے میں رکاوٹوں میں سے ایک کے طور پر تھرمل اثر کو اچھی طرح سے کنٹرول کیا جائے گا، اور فائبر لیزر کی طاقت بہتری جاری رہے گی. ایک ہی وقت میں، موثر تھرمل مینجمنٹ ٹیکنالوجی فائبر لیزر انٹیگریٹڈ پیکیجنگ ٹیکنالوجی کی ترقی کو بھی فروغ دے سکتی ہے، تاکہ ہائی پاور فائبر لیزر کو وسیع تر ماحول میں لاگو کیا جا سکے۔