Kernestrukturen i ensingle-mode fiberlaser
Den enestående ydeevne fra single-modefiberlaserstammer fra deres præcise interne strukturdesign. Det effektive samarbejde mellem alle komponenter er fundamentet for at opnå stabile og højkvalitets laseroutput.
For eksempel bruges en 976 nm laser med en relativt høj elektrooptisk konverteringseffektivitet til at oplade den doterede fiber, og derefter bruges et 1064 nm frølys med god strålekvalitet til at styre den ladede doterede fiber for at frigive en 1064 nm laser med højere energi. Jo højere den nødvendige 1064 nm laserenergi er, desto mere effekt og mængde fra pumpekilden kræves der.
Detaljeret forklaring af nøglekomponenter
Pumpekilden er energikilden forlaser, normalt enhalvlederlaserdiode, hvis emissionsbølgelængde matcher absorptionstoppen i forstærkningsmediet (for eksempel svarer en ytterbium-doteret fiber til en bølgelængde på 915 nm eller 976 nm). Single-mode lasere kræver, at pumpelyskilden også har høj rumlig kohærens. Derfor bruges single-mode fiberkoblede laserdioder ofte til at sikre, at pumpelyset effektivt kan injiceres i den fine single-mode fiberkerne.
2. Gainfibre er kernemediet til lasergenerering og er normalt kvartsglasfibre doteret med sjældne jordarter. Almindelige doterede ioner omfatter ytterbium (Yb³⁺), erbium (Er³⁺), thulium (Tm³⁺) osv., som svarer til forskellige outputbølgelængdebånd (såsom 1064 nm, 1550 nm, 2 μm osv.). Længden af gainfiberen skal være præcist designet for at sikre fuld absorption af pumpelyset, samtidig med at højeffektiv opto-optisk konvertering opretholdes.
3. Den mest almindelige implementeringsform for et resonant hulrum er fiber Bragg-gitterparret. Et gitter dannes ved at udsætte optiske fibre for ultraviolette laserinterferensfrynser, hvilket forårsager en permanent periodisk ændring i brydningsindekset for deres kerneområder. Ved at kontrollere gitterets periodiske og længde kan den centrale bølgelængde og båndbredden for dets refleksion styres præcist. Denne fuldt fiberiserede resonant hulrumsstruktur kræver ikke separate komponenter såsom optiske linser, hvilket forbedrer systemets stabilitet og anti-interferensevne betydeligt.
4. Strålekollimeringssystemet er normalt placeret bag udgangsendegitteret. Dets funktion er at konvertere den divergerende laser, der udsendes fra den optiske fiber, til kollimeret parallelt lys eller yderligere fokusere det på arbejdsfladen. Dette system inkluderer normalt selvfokuserende linser eller mikrominiatyrlinsegrupper og anvender en præcis mekanisk struktur for at sikre nøjagtig justering. Optisk design af høj kvalitet kan effektivt reducere aberrationer og sikre, at udgangsstrålen opretholder en fremragende Gaussisk fordeling.
Opslagstidspunkt: 25. november 2025