광섬유 통신 분야의 광섬유 레이저

광섬유 통신 분야의 광섬유 레이저

그만큼파이버 레이저희토류 금속 이온이 도핑된 유리 섬유를 이득 매질로 사용하는 레이저를 말합니다. 광섬유 레이저는 광섬유 증폭기를 기반으로 개발될 수 있으며, 그 작동 원리는 다음과 같습니다. 세로 방향으로 펌핑되는 광섬유 레이저를 예로 들어 보겠습니다. 희토류 금속 이온으로 도핑된 광섬유 부분을 선택된 반사율을 갖는 두 거울 사이에 배치합니다. 펌프 광은 왼쪽 거울에서 광섬유로 결합합니다. 왼쪽 거울은 모든 펌프 광을 투과시키고 레이저를 완전히 반사시켜 펌프 광을 효과적으로 활용하고 펌프 광이 공진하여 불안정한 출력 광을 발생시키는 것을 방지합니다. 오른쪽 내시경은 레이저 부분이 통과하도록 하여 레이저 빔의 피드백을 형성하고 레이저 출력을 얻습니다. 펌프 파장의 광자는 매질에 흡수되어 이온 수 반전을 형성하고, 최종적으로 도핑된 광섬유 매질에서 유도 방출을 생성하여 레이저를 출력합니다.

파이버 레이저의 특징: 레이저 매질 자체가 도파관 매질이므로 결합 효율이 높습니다. 높은 변환 효율, 낮은 임계값, 우수한 방열 효과를 가지며, 넓은 배위 범위, 우수한 분산 및 안정성을 갖습니다. 파이버 레이저는 효율적인 파장 변환기, 즉 펌프 광의 파장을 도핑된 희토류 이온의 레이저 파장으로 변환하는 것으로도 이해될 수 있습니다. 이 레이저 파장은 파이버 레이저의 출력 광 파장과 정확히 일치하며, 펌프 파장에 의해 제어되지 않고 재료 내 희토류 도핑 원소에 의해서만 결정됩니다. 따라서 희토류 이온의 흡수 스펙트럼에 해당하는 다양한 단파장과 고출력 반도체 레이저를 펌프 광원으로 활용하여 다양한 파장의 레이저 출력을 얻을 수 있습니다.

파이버 레이저 분류: 파이버 레이저에는 다양한 종류가 있습니다. 이득 매질에 따라 희토류 도핑 파이버 레이저, 비선형 효과 파이버 레이저, 단결정 파이버 레이저, 플라스틱 파이버 레이저로 분류할 수 있습니다. 파이버 구조에 따라 단일 클래드 파이버 레이저와 이중 클래드 파이버 레이저로 분류할 수 있습니다. 도핑 원소에 따라 에르븀, 네오디뮴, 프라세오디뮴 등 10가지 이상의 유형으로 분류할 수 있습니다. 펌핑 방식에 따라 광섬유 단면 펌핑, 마이크로 프리즘 측면 광 결합 펌핑, 링 펌핑 등으로 분류할 수 있습니다. 공진 공동 구조에 따라 FP 공동 파이버 레이저, 환형 공동 파이버 레이저, "8"형 공동 레이저 등으로 분류할 수 있습니다. 작동 모드에 따라 펄스 광섬유 및 연속 레이저 등으로 분류할 수 있습니다. 파이버 레이저의 개발은 가속화되고 있습니다. 현재 다양한고출력 레이저, 초단 펄스 레이저, 그리고좁은 선폭 가변 레이저광섬유 레이저는 점점 더 높은 출력, 더 나은 빔 품질, 그리고 더 높은 펄스 피크를 향해 발전해 나갈 것입니다.