لیزر فیبر

لیزر فیبر یا لیزر فیبر لیزری است که در آن محیط  فعال لیزری ، یک فیبر نوری است که با عناصر کمیاب خاکستری مانند اربیوم، یتربیم، نئودیمیم، دیسپروزیوم، پراسئودیمیوم، تالیم و هولمیوم به کار رفته است. آنها مربوط به تقویت کننده های فیبرهای دوتایی هستند که باعث تقویت نور بدون لامپ می شوند. Nonlinearities فیبر، مانند پراکندگی رامان تحریک شده و یا اختلاط چهار موج، همچنین می توانند محیط فعال را به دست آورند و به این ترتیب به عنوان محیط به دست آمده برای لیزر فیبر عمل می کنند.

ساختار فیبر را در لیزر فیبر به دست آورید

لیزر فیبر نوعی لیزر حالت جامد است که از فیبر نوری به عنوان یک محیط فعال لیزری به دست آمده استفاده می کند. هسته در مرکز فیبر دارای یک عنصر خاکی کمیاب، Yb (یتربیم) و دارای بالاترین شاخص شکست است.

انتشار پرتو لیزر در فیبر دوبلد :

شکل 2 ساختار فیبر دوبلد و مشخصات شدت نور پرتوهای پرتو را نشان می دهد. نور پمپ، از طریق هسته مرکزی Doped Yb و پوشش داخلی در هسته ها، با بازتاب داخلی داخلی (* توجه داشته باشید) در محدوده پوسته بیرونی و هسته بیرونی، از هسته ها عبور می کند. نور لیزر در هسته مرکزی Yb doped به دلیل انعکاس داخلی در مرز داخلی پوسته و هسته مرکزی به کار می رود. همانطور که نور پمپ از طریق هسته مرکزی دوبعدی پخش می شود، یون های Yb هیجان زده می شوند.

پیکربندی مدار نوری در لیزر فیبر با قدرت بالا

شکل 3 پیکربندی اولیه مدار نوری لیزر فیبر با قدرت بالا را نشان می دهد.

مدار نوری شامل سه بخش عمده است: (1) بخش پمپ، (2) بخش نوسان ساز، و (3) بخش تحویل پرتو.

در بخش پمپ (1)، نور لیزر از پمپاژ دیودهای لیزری (LD) از طریق فیبر نوری به یک پمپ ترکیبی عبور می کند. پمپ ترکیبی نور پمپ را از چندین LD به فیبر نوری تک حالت متصل می کند.

در قسمت Oscillator (2)، پمپ نور از پمپ ترکیبی از طریق یک فیبر دوبلد (فیبر فعال)، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، از طریق پراش منتشر می شود. نور پمپ موجب تحریک یون های Yb می شود و توسط FBGs (Fiber Bragg گریتینگ). FBGs به عنوان آینه با بازتابنده بالا و پایین عمل می کنند. نور لیزر از FBG کم بازتابنده انتشار می یابد.

بخش تحویل پرتو (3) از یک فیبر نوری تشکیل شده است که نور لیزر را از بخش Oscillator (2) به سرخوردگی یا پرتو کوپلر انتقال می دهد.

افزایش قدرت لیزر فیبر

شکل 4 نشان می دهد که چگونه قدرت با اتصال فیبرهای تحویل چندگانه نشان داده شده در شکل 3 با یک اتصال دهنده پرتو خروجی (ترکیبی) نشان داده شده است.

به عنوان مثال، چهار پیمانه خروجی 1 کیلووات با توان 4 کیلو وات و 6 پیمانه خروجی 1 کیلووات تولید می کنند. 6 کیلووات.

مزایای فیبر لیزری :

در مقایسه با لیزرهای گاز یا لیزرهای جامد، مزایای اساسی لیزرهای فیبر عبارتند از:

کیفیت پرتو عالی (پرتو نور متمرکز از فیبر نوری)

ساده، جمع و جور، الکتریکی و اپتیکی کارآمد (رد پای کوچک و مصرف کم انرژی توسط تقویت فیبر)

به طور هماهنگ قدرتمند و قابل اعتماد (به دست آمده توسط روشنایی بالا، لیزر نیمه هادی قدرت بالا به عنوان پمپاژ نور)

تعمیر و نگهداری رایگان (تمام تنظیمات فیبر نوری بدون لنز، آینه)