لیزرهای موجبر

لیزر موجبر لیزری است که حاوی یک موجبر به عنوان واسطه بهره است.

انواع لیزرهای موجبر

انواع مختلفی از لیزرهای موجبر وجود دارد:

لیزرهای موجبر حالت جامد معمولا بر اساس برخی از موجبرهای مسطح یا کانالی در برخی قطعات کریستالی یا شیشه ای ساخته می شوند.

لیزرهای فیبر نیز لیزرهای موجبر هستند.

اساساً همه دیودهای لیزر، لیزرهای موجبر هستند، با هدایت نوری حداقل در یک جهت. برخی از دیودهای لیزر کم مصرف حتی از هدایت تک حالته استفاده می کنند. بزرگترها (مانند دیودهای لیزری با مساحت وسیع و میله‌های دیود) حداقل در یک جهت رفتار چند حالته از خود نشان می‌دهند.

در برخی از لیزرهای CO2 از ساختارهای موجبر نیز استفاده می شود. مزایا این است که ابعاد عرضی لوله گاز را می توان کاهش داد تا خنک کننده موثر گاز لیزر به دست آید و کیفیت پرتو به دست آمده می تواند بسیار بالا باشد.

ویژگی های بارز لیزرهای موجبر

مهمترین مزیت استفاده از موجبر این است که به طور موثر واگرایی پرتو حذف می شود، به طوری که می توان شدت نوری بالا را در طول طولانی حفظ کرد. این به نوبه خود امکان دستیابی به بهره نوری بالا و راندمان بهره بالا را حتی برای انتقال های لیزری دشوار و با قدرت پمپ محدود می کند. با این حال، این مزیت ممکن است تا حدی با تلفات انتشار در موجبر جبران شود، که ممکن است به طور قابل توجهی بیشتر از مواد حجیم باشد.

ترکیب طول انتشار طولانی و ناحیه حالت کوچک می تواند تأثیر شدیدی از غیرخطی بودن مواد ایجاد کند. این می تواند عملکرد دستگاه های خاصی را محدود کند، در حالی که در موارد دیگر از اثرات غیرخطی به نوعی استفاده می شود. برای مثال، لیزرهای فیبر رامان از پراکندگی رامان تحریک‌شده قوی بهره‌برداری می‌کنند.

اثرات حرارتی مانند عدسی حرارتی در رسانه افزایش تا حد زیادی توسط هدایت موج سرکوب می شود، به ویژه در مورد هدایت تک حالته. از آنجایی که اثرات حرارتی روی ضریب شکست معمولاً ضعیف‌تر از کنتراست ضریب هدایت است، آنها فقط به تغییر شکل جزئی حالت هدایت منجر می‌شوند که هیچ پیامد قابل‌توجهی ندارد.

لیزرهای موجبر را می توان با سایر عناصر نوری در همان دستگاه ادغام کرد، به عنوان مثال. با مدولاتورهای نوری برای سوئیچینگ Q، قفل کردن حالت فعال یا تنظیم طول موج. این مورد به ویژه هنگامی که محیط بهره یک ماده کریستالی غیرخطی مانند لیتیوم نیوبات (LiNbO3) یا یک نیمه هادی است، صادق است. یک لیزر موجبر حتی ممکن است بخشی از یک مدار مجتمع فوتونیک پیچیده باشد.

یکی از جذابیت‌های برخی از لیزرهای موجبر مسطح این است که نور پمپ از یک دیود لیزری را می‌توان بدون هیچ گونه نوری بین موجبر متصل کرد.

لیزرهای موجبر معمولاً دارای یک تشدید کننده لیزری یکپارچه هستند که در نتیجه مزایای مختلفی مانند تنظیم پایدار و فشرده دارند.