Prensîba bingehîn a lazerên fîberê yên yek-modî

Prensîba bingehîn alazerên fîberê yên yek-modî

Çêkirina lazerê pêdivî bi pêkanîna sê şertên bingehîn heye: berevajîkirina nifûsê, valahiyek rezonansa guncaw, û gihîştinalazereşik (divê qezenca ronahiyê di valahiya rezonansê de ji windabûnê mezintir be). Mekanîzmaya xebatê ya lazerên fîberê yên yek-modî bi tevahî li ser van prensîbên fîzîkî yên bingehîn hatiye damezrandin û bi rêya avahiya taybetî ya rêberên pêlên fîberê çêtirkirina performansê pêk tîne.

Tîrêjên teşwîqkirî û berevajîkirina nifûsê bingeha fîzîkî ya çêkirina lazeran in. Dema ku enerjiya ronahiyê ya ji hêla çavkaniya pompê ve tê derxistin (bi gelemperî dîodek lazer a nîvconductor) tê derzîkirin nav fîbera qezencê ya ku bi iyonên erdên nadir (wek Ytterbium Yb³⁺, erbium Er³⁺) ve hatî dopkirin, iyonên erdên nadir enerjiyê dikişînin û ji rewşa bingehîn derbasî rewşa ajîtasyonê dibin. Dema ku hejmara iyonên di rewşa ajîtasyonê de ji ya di rewşa bingehîn de derbas dibe, rewşek berevajîkirina nifûsê çêdibe. Di vê nuqteyê de, fotona ketî dê tîrêjên teşwîqkirî yên iyona rewşa ajîtasyonê çalak bike, fotonên nû yên bi heman frekans, qonax û arasteyê wekî fotona ketî çêbike, bi vî rengî amplîfîkasyona optîkî pêk tîne.

Taybetmendiya bingehîn a moda yekanelazerên fîberêdi qûtra navika wan a pir nazik de ye (bi gelemperî 8-14μm). Li gorî teoriya optîka pêlan, navikek wusa nazik tenê dikare bihêle ku moda zeviya elektromagnetîk (ango, moda bingehîn LP₀₁ an HE₁₁) bi awayekî stabîl were veguhestin, ango moda yekane. Ev pirsgirêka belavbûna navbermodal a ku di fîberên pirmodî de heye, ango diyardeya berfirehbûna pulsê ya ku ji ber belavbûna modên cûda di leza cûda de çêdibe, ji holê radike. Ji perspektîfa taybetmendiyên veguhestinê ve, cûdahiya rêya ronahiyê ku li ser rêça eksenî di fîberên optîkî yên yek-modî de belav dibe pir piçûk e, ku dihêle ku tîrêjê derketinê hevgirtinek cîhî û belavkirina enerjiya Gaussî ya bêkêmasî hebe, û faktora kalîteya tîrêjê M² dikare nêzîkî 1 bibe (M²=1 ji bo tîrêjek Gaussî ya îdeal).

Lazerên fîberê nûnerên berbiçav ên nifşa sêyemîn in.teknolojiya lazerê, ku fîberên cama yên bi elementên erdê yên kêm wekî navgîna qezenckirinê bikar tînin. Di deh salên borî de, lazerên fîberê yên yek-modî, bi saya avantajên performansa xwe ya bêhempa, di bazara lazerê ya cîhanî de xwedî parek girîngtir bûne. Li gorî lazerên fîberê yên pir-modî an lazerên rewşa zexm ên kevneşopî, lazerên fîberê yên yek-modî dikarin tîrêjek Gaussî ya îdeal bi kalîteya tîrêjê ya nêzîkî 1 çêbikin, ku tê vê wateyê ku tîrêj dikare hema hema bigihîje Goşeya cihêrengiya herî kêm a teorîk û xala fokusê ya herî kêm. Ev taybetmendî wê di warên hilberandin û pîvandinê de ku hewceyê rastbûnek bilind û bandora germî ya kêm in, bêguher dike.