Prinsip dasar tinasingle-mode serat lasers
Generasi laser merlukeun minuhan tilu kaayaan dasar: inversion populasi, hiji rongga résonansi luyu, sarta ngahontallaserbangbarung (kauntungan cahaya dina rongga résonansi kedah langkung ageung tibatan leungitna). Mékanisme kerja tina laser serat mode tunggal dumasar kana prinsip fisik dasar ieu sareng ngahontal optimasi kinerja ngaliwatan struktur khusus pandu gelombang serat.
Radiasi anu dirangsang sareng inversi populasi mangrupikeun dasar fisik pikeun ngahasilkeun laser. Nalika énérgi cahaya anu dipancarkeun ku sumber pompa (biasana dioda laser semikonduktor) disuntikkeun kana serat gain doped sareng ion bumi jarang (sapertos Ytterbium Yb³⁺, erbium Er³⁺), ion bumi jarang nyerep énergi sareng transisi tina kaayaan taneuh ka kaayaan bungah. Lamun jumlah ion dina kaayaan bungah ngaleuwihan nu dina kaayaan taneuh, kaayaan inversion populasi kabentuk. Dina titik ieu, foton kajadian bakal memicu radiasi stimulasi tina ion kaayaan bungah, ngahasilkeun foton anyar tina frékuénsi, fase jeung arah nu sarua salaku foton kajadian, kukituna achieving Gedekeun optik.
Fitur inti tina single-modeserat laserperenahna dina diaméter inti maranéhna pisan rupa (biasana 8-14μm). Numutkeun téori optik gelombang, inti halus sapertos kitu ngan ukur tiasa ngijinkeun hiji mode médan éléktromagnétik (nyaéta, mode dasar LP₀₁ atanapi mode HE₁₁) pikeun ditransmisikeun sacara stabil, nyaéta, mode tunggal. Ieu ngaleungitkeun masalah dispersi intermodal anu aya dina serat multimode, nyaéta fenomena ngalegaan pulsa anu disababkeun ku panyebaran modeu anu béda dina laju anu béda. Tina sudut pandang karakteristik transmisi, bédana jalur cahaya rambatan sapanjang arah axial dina serat optik single-mode pisan leutik, nu ngajadikeun beam kaluaran boga kohérénsi spasial sampurna jeung distribusi énergi Gaussian, sarta faktor kualitas beam M² bisa ngadeukeutan 1 (M² = 1 pikeun beam Gaussian idéal).
Serat lasers mangrupakeun wawakil beredar ti generasi katilutéhnologi laser, nu ngagunakeun serat kaca unsur-doped jarang bumi salaku medium gain. Dina dékade kaliwat, single-mode serat lasers nempatan pangsa beuki pentingna di pasar laser global, berkat kaunggulan kinerja unik maranéhanana. Dibandingkeun sareng laser serat multimode atanapi laser solid-state tradisional, laser serat mode tunggal tiasa ngahasilkeun sinar Gaussian idéal kalayan kualitas sinar anu caket sareng 1, anu hartosna sinar ampir tiasa ngahontal sudut divergence minimum teoritis sareng titik fokus minimum. Fitur ieu ngajadikeun eta teu bisa diganti dina widang ngolah jeung pangukuran anu merlukeun precision tinggi jeung dampak termal low.
waktos pos: Nov-19-2025