لیزرهای فیبری و کاربرد فیبر نوری در لیزر

پرسش: من دانشجوی کارشناسی **** هستم. بنده علاقه‌­ در مورد لیزرهای فیبری دارم. متاسفانه در این مورد در اینترنت مطلب خاصی وجود ندارد. اگر ممکن است در مورد کاربرد فیبر نوری در لیزر توضیح‌هایی را برای بنده ارسال بفرمایید.

پاسخ: ابتدا بهتر است دو مسئله تفکیک شود. لیزر فیبری به لیزری گفته می‌شود که محیط فعال یا محیط تشدید آن‌ها فیبر نوری آلاییده با برخی عناصر است. ولی فیبر در لیزر کاربردهای دیگری هم دارد و سیستم‌های لیزر فیبری می‌تواند لیزرهای مجهز به فیبر نوری برای انتقال نور باشد. معمولا به این لیزرها لیزرهای کوپل شده با فیبر می‌گویند.

لیزرهای فیبری آن دسته از لیزرها هستند که محیط بهره در آن‌ها از فیبرهای اپتیکی تشکیل شده است. اگرچه برخی از لیزرها با محیط بهره نیمه‌هادی (یک تقویت کننده اپتیکی نیمه‌هادی) و یک مشدد فیبری نیز لیزر فیبری نامیده (یا لیزرهای فیبری نیمه‌هادی) می‌شوند، دستگاه‌هایی شامل نوعی از لیزر (به عنوان مثال لیزرهای دیودی فیبردار) و یک تقویت‌کننده فیبری نیز غالباً لیزر فیبری (یا سیستم‌های لیزر فیبری) نامیده می‌شوند.

در بسیاری از موارد محیط بهره، فیبری با یون‌های عناصر خاکی کمیاب مانند اربیوم(Er³⁺)، نئودیمیوم (Nd³⁺)، ایتربیوم (Yb³⁺)، تولیوم (Tm³⁺)، پراسئودیمیوم (Pr³⁺) است که در فیبر تزریق شده و از یک یا چند لیزر دیودی نیز برای دمش کردن استفاده می‌شود. بنابراین بسیاری از لیزرهای فیبری، لیزرهایی با دمش دیودی هستند.

اگرچه محیط بهره لیزرهای فیبری، شبیه لیزرهای نیمه‌هادی است، اما اثر موجبری و سطح موثر مدی معمولا منجر به ویژگی‌های اساساً متفاوتی در این لیزرها می‌شود. به عنوان مثال لیزر با بهره بسیار بیشتری کار کرده و اتلاف کمی در مشدد دارند.