Ang pangunahing istruktura ng isang single-mode fiber laser

Ang pangunahing istruktura ng isangsingle-mode fiber laser

Ang natatanging pagganap ng single-modehibla ng laserNagmumula ito sa kanilang tumpak na disenyo ng panloob na istraktura. Ang mahusay na pakikipagtulungan sa pagitan ng lahat ng mga bahagi ang pundasyon para sa pagkamit ng matatag at mataas na kalidad na output ng laser.

Halimbawa, isang 976nm laser na may medyo mataas na electro-optical conversion efficiency ang ginagamit upang i-charge ang doped fiber, at pagkatapos ay isang 1064nm seed light na may magandang kalidad ng beam ang ginagamit upang gabayan ang charged doped fiber upang maglabas ng 1064nm laser na may mas mataas na enerhiya. Kung mas mataas ang kinakailangang 1064nm laser energy, mas maraming lakas at dami ng pump source ang kakailanganin.

Detalyadong paliwanag ng mga pangunahing bahagi

Ang pinagmumulan ng bomba ay ang pinagmumulan ng enerhiya nglaser, kadalasan ay isanglaser na semikondaktordiode, na ang wavelength ng emisyon ay tumutugma sa absorption peak ng gain medium (halimbawa, ang isang ytterbium-doped fiber ay tumutugma sa wavelength na 915nm o 976nm). Kinakailangan din ng single-mode laser na ang pump light source ay magkaroon ng mataas na spatial coherence. Samakatuwid, ang mga single-mode fiber-coupled laser diode ay kadalasang ginagamit upang matiyak na ang pump light ay maaaring mahusay na maipasok sa pinong single-mode fiber core.

2. Ang mga gain fiber ang pangunahing midyum para sa pagbuo ng laser at kadalasang mga quartz glass fiber na nilagyan ng mga rare earth elements. Kabilang sa mga karaniwang doped ions ang ytterbium (Yb³⁺), erbium (Er³⁺), thulium (Tm³⁺), atbp., na tumutugma sa iba't ibang output wavelength bands (tulad ng 1064nm, 1550nm, 2μm, atbp.). Ang haba ng gain fiber ay kailangang tumpak na idinisenyo upang matiyak ang ganap na pagsipsip ng pump light habang pinapanatili ang mataas na kahusayan ng opto-optical conversion.

3. Ang pinakakaraniwang anyo ng pagpapatupad ng isang resonant cavity ay ang fiber Bragg grating pair. Ang isang grating ay nabubuo sa pamamagitan ng paglalantad ng mga optical fiber sa mga ultraviolet laser interference fringes, na nagdudulot ng permanenteng pana-panahong pagbabago sa refractive index ng kanilang mga core region. Sa pamamagitan ng pagkontrol sa period at haba ng grating, ang central wavelength at bandwidth ng repleksyon nito ay maaaring makontrol nang tumpak. Ang ganap na fiberized resonant cavity structure na ito ay hindi nangangailangan ng mga hiwalay na bahagi tulad ng mga optical lens, na makabuluhang nagpapahusay sa katatagan at kakayahang anti-interference ng sistema.

4. Ang beam collimation output system ay karaniwang matatagpuan sa likod ng output end grating. Ang tungkulin nito ay i-convert ang divergent laser na inilalabas mula sa optical fiber tungo sa collimated parallel light o higit pang i-focus ito sa working surface. Ang sistemang ito ay karaniwang may kasamang self-focusing lenses o micro-miniature lens groups at gumagamit ng tumpak na mekanikal na istruktura upang matiyak ang katumpakan ng pagkakahanay. Ang mataas na kalidad na optical design ay maaaring epektibong mabawasan ang mga aberration at matiyak na ang output beam ay nagpapanatili ng mahusay na Gaussian distribution.