ساختار اصلی یکلیزر فیبر تک حالته
عملکرد فوقالعادهی تک حالتهلیزر فیبراین امر از طراحی دقیق ساختار داخلی آنها ناشی میشود. عملکرد مشترک و کارآمد بین همه اجزا، پایه و اساس دستیابی به خروجی لیزر پایدار و با کیفیت بالا است.
برای مثال، از یک لیزر ۹۷۶ نانومتری با راندمان تبدیل الکترواپتیکی نسبتاً بالا برای شارژ فیبر آلاییده شده استفاده میشود و سپس از یک نور بذری ۱۰۶۴ نانومتری با کیفیت پرتو خوب برای هدایت فیبر آلاییده شده باردار به منظور آزادسازی لیزر ۱۰۶۴ نانومتری با انرژی بالاتر استفاده میشود. هرچه انرژی لیزر ۱۰۶۴ نانومتری مورد نیاز بیشتر باشد، توان و مقدار منبع پمپ بیشتری مورد نیاز است.
توضیح دقیق اجزای کلیدی
منبع پمپ، منبع انرژی استلیزر، معمولاً یکلیزر نیمه هادیدیودی که طول موج گسیل آن با پیک جذب محیط بهره مطابقت دارد (برای مثال، یک فیبر آلاییده شده با ایتربیوم معادل طول موج 915 نانومتر یا 976 نانومتر است). لیزر تک مد به منبع نور پمپ نیز نیاز دارد که انسجام مکانی بالایی داشته باشد. بنابراین، دیودهای لیزری تک مد کوپل شده با فیبر اغلب برای اطمینان از اینکه نور پمپ میتواند به طور موثر به هسته فیبر تک مد ریز تزریق شود، استفاده میشوند.
۲. فیبرهای بهره، محیط اصلی برای تولید لیزر هستند و معمولاً فیبرهای شیشه کوارتز آلاییده شده با عناصر خاکی کمیاب هستند. یونهای آلاییده شده رایج شامل ایتربیم (Yb³⁺)، اربیم (Er³⁺)، تولیم (Tm³⁺) و غیره هستند که با باندهای طول موج خروجی مختلف (مانند ۱۰۶۴ نانومتر، ۱۵۵۰ نانومتر، ۲ میکرومتر و غیره) مطابقت دارند. طول فیبر بهره باید به طور دقیق طراحی شود تا جذب کامل نور پمپ تضمین شود و در عین حال تبدیل نوری-نوری با راندمان بالا حفظ شود.
۳. رایجترین شکل پیادهسازی یک حفره رزونانسی، جفت توری براگ فیبری است. یک توری با قرار دادن فیبرهای نوری در معرض حاشیههای تداخل لیزر فرابنفش تشکیل میشود که باعث تغییر دورهای دائمی در ضریب شکست نواحی اصلی آنها میشود. با کنترل دوره و طول توری، طول موج مرکزی و پهنای باند بازتاب آن را میتوان به طور دقیق کنترل کرد. این ساختار حفره رزونانسی کاملاً فیبری نیازی به اجزای گسسته مانند لنزهای نوری ندارد و به طور قابل توجهی پایداری و قابلیت ضد تداخل سیستم را افزایش میدهد.
۴. سیستم خروجی موازیسازی پرتو معمولاً در پشت توری انتهایی خروجی قرار دارد. وظیفه آن تبدیل لیزر واگرا ساطع شده از فیبر نوری به نور موازی موازی یا متمرکز کردن بیشتر آن بر روی سطح کار است. این سیستم معمولاً شامل لنزهای خودکانونی یا گروههای لنز میکرو مینیاتوری است و از یک ساختار مکانیکی دقیق برای اطمینان از دقت ترازبندی استفاده میکند. طراحی نوری با کیفیت بالا میتواند به طور مؤثر انحرافات را کاهش دهد و تضمین کند که پرتو خروجی توزیع گاوسی عالی را حفظ میکند.
زمان ارسال: ۲۵ نوامبر ۲۰۲۵