Laser sợi quang trong lĩnh vực truyền thông sợi quang

Laser sợi quang trong lĩnh vực truyền thông sợi quang

CáiLaser sợi quangLaser sợi quang đề cập đến loại laser sử dụng sợi thủy tinh pha tạp đất hiếm làm môi trường khuếch đại. Laser sợi quang có thể được phát triển dựa trên bộ khuếch đại sợi quang, và nguyên lý hoạt động của chúng như sau: lấy ví dụ laser sợi quang bơm dọc. Một đoạn sợi quang được pha tạp ion kim loại đất hiếm được đặt giữa hai gương có độ phản xạ được chọn. Ánh sáng bơm được truyền vào sợi quang từ gương bên trái. Gương bên trái truyền toàn bộ ánh sáng bơm và phản xạ hoàn toàn tia laser, để sử dụng hiệu quả ánh sáng bơm và ngăn chặn hiện tượng cộng hưởng gây ra ánh sáng đầu ra không ổn định. Gương bên phải cho phép phần laser đi qua để tạo ra phản hồi của chùm tia laser và thu được đầu ra laser. Các photon ở bước sóng bơm được hấp thụ bởi môi trường, tạo thành sự đảo ngược số lượng ion, và cuối cùng tạo ra phát xạ kích thích trong môi trường sợi quang pha tạp để tạo ra tia laser.

Đặc điểm của laser sợi quang: Hiệu suất ghép nối cao do chính môi trường laser đóng vai trò là môi trường dẫn sóng. Hiệu suất chuyển đổi cao, ngưỡng thấp và khả năng tản nhiệt tốt; có phạm vi phối hợp rộng, độ tán sắc và độ ổn định tốt. Laser sợi quang cũng có thể được hiểu là một bộ chuyển đổi bước sóng hiệu quả, tức là chuyển đổi bước sóng của ánh sáng bơm thành bước sóng phát xạ của các ion đất hiếm được pha tạp. Bước sóng phát xạ này chính xác là bước sóng ánh sáng đầu ra của laser sợi quang. Nó không bị điều khiển bởi bước sóng bơm mà chỉ được xác định bởi các nguyên tố đất hiếm được pha tạp trong vật liệu. Do đó, có thể sử dụng các laser bán dẫn có bước sóng ngắn khác nhau và công suất cao tương ứng với phổ hấp thụ của các ion đất hiếm làm nguồn bơm để thu được đầu ra laser có bước sóng khác nhau.

Phân loại laser sợi quang: Có rất nhiều loại laser sợi quang. Theo môi trường khuếch đại, chúng có thể được phân loại thành: laser sợi quang pha tạp đất hiếm, laser sợi quang hiệu ứng phi tuyến, laser sợi quang đơn tinh thể và laser sợi quang nhựa. Theo cấu trúc sợi, chúng có thể được phân loại thành: laser sợi quang đơn lớp và laser sợi quang kép lớp. Theo các nguyên tố pha tạp, chúng có thể được phân loại thành hơn mười loại như erbium, neodymium, praseodymium, v.v. Theo phương pháp bơm, chúng có thể được phân loại thành: bơm đầu cuối sợi quang, bơm ghép quang bên bằng vi lăng kính, bơm vòng, v.v. Theo cấu trúc của khoang cộng hưởng, chúng có thể được phân loại thành: laser sợi quang khoang FP, laser sợi quang khoang hình vòng, laser khoang hình số “8”, v.v. Theo chế độ hoạt động, chúng có thể được phân loại thành: laser sợi quang xung và laser liên tục, v.v. Sự phát triển của laser sợi quang đang tăng tốc. Hiện nay, nhiều loại laser sợi quang khác nhau đang được sử dụng.laser công suất cao, laser xung cực ngắn, Vàlaser điều chỉnh được độ rộng vạch hẹpChúng đang lần lượt xuất hiện. Tiếp theo, laser sợi quang sẽ tiếp tục phát triển theo hướng công suất đầu ra cao hơn, chất lượng chùm tia tốt hơn và đỉnh xung cao hơn.