Волоконные лазеры в области волоконно-оптической связи
ОнВолоконный лазерРечь идёт о лазере, использующем в качестве активной среды легированные редкоземельными элементами стекловолокна. Волоконные лазеры могут быть разработаны на основе волоконных усилителей, и принцип их работы следующий: в качестве примера рассмотрим волоконный лазер с продольной накачкой. Участок волокна, легированного ионами редкоземельных металлов, помещён между двумя зеркалами с селективной отражательной способностью. Свет накачки поступает в волокно через левое зеркало. Левое зеркало пропускает весь свет накачки и полностью отражает лазерный луч, эффективно используя свет накачки и предотвращая резонанс и нестабильность выходного излучения. Правое зеркало пропускает лазерную часть, формируя обратную связь лазерного луча и получая лазерный выход. Фотоны на длине волны накачки поглощаются средой, вызывая инверсию числа ионов, и, наконец, генерируют стимулированное излучение в легированной волоконной среде для получения лазерного излучения.
Характеристики волоконных лазеров: высокая эффективность связи, поскольку сама лазерная среда является волноводной средой; высокая эффективность преобразования, низкий пороговый уровень и хорошее рассеивание тепла; широкий диапазон координации, хорошая дисперсия и стабильность. Волоконные лазеры также можно рассматривать как эффективный преобразователь длины волны, то есть преобразователь длины волны накачки в длину волны лазерного излучения легированных редкоземельных ионов. Эта длина волны лазерного излучения точно соответствует длине волны выходного света волоконного лазера. Она не контролируется длиной волны накачки и определяется только легирующими редкоземельными элементами в материале. Поэтому полупроводниковые лазеры с различными короткими длинами волн и высокой мощностью, соответствующими спектрам поглощения редкоземельных ионов, могут быть использованы в качестве источников накачки для получения лазерного излучения с различными длинами волн.
Классификация волоконных лазеров: Существует множество типов волоконных лазеров. По типу активной среды их можно классифицировать как: волоконные лазеры с легированием редкоземельными элементами, волоконные лазеры с нелинейным эффектом, волоконные лазеры на основе монокристаллов и волоконные лазеры на основе пластика. По структуре волокна их можно классифицировать на: волоконные лазеры с однослойной оболочкой и волоконные лазеры с двухслойной оболочкой. По легирующим элементам их можно классифицировать более чем на десять типов, таких как эрбий, неодим, празеодим и др. По способу накачки их можно классифицировать как: накачку с торца оптического волокна, накачку с оптической связью со стороны микропризмы, кольцевую накачку и др. По структуре резонансной полости их можно классифицировать как: волоконные лазеры с резонатором Фабри-Перо, волоконные лазеры с кольцевым резонатором, лазеры с резонатором в форме «8» и др. По режиму работы их можно классифицировать как: импульсные волоконные лазеры и лазеры непрерывного действия и др. Развитие волоконных лазеров ускоряется. В настоящее время существует множество различныхмощные лазеры, сверхкороткоимпульсные лазеры, иузкополосные перестраиваемые лазерыОни появляются один за другим. Далее волоконные лазеры продолжат развиваться в направлениях увеличения выходной мощности, улучшения качества луча и увеличения пиковой мощности импульса.
Дата публикации: 09 мая 2025 г.