광섬유 통신 분야의 파이버 레이저

광섬유 통신 분야의 파이버 레이저

그만큼파이버 레이저파이버 레이저는 희토류 원소가 도핑된 유리 섬유를 이득 매질로 사용하는 레이저를 말합니다. 파이버 레이저는 파이버 증폭기를 기반으로 개발될 수 있으며, 그 작동 원리는 다음과 같습니다. 종방향 펌핑 파이버 레이저를 예로 들면, 희토류 금속 이온으로 도핑된 섬유 부분이 특정 반사율을 가진 두 개의 거울 사이에 배치됩니다. 펌프광은 왼쪽 거울을 통해 섬유에 결합됩니다. 왼쪽 거울은 모든 펌프광을 투과시키고 레이저 빔은 완전히 반사하여 펌프광을 효율적으로 활용하고 펌프광의 공진으로 인한 불안정한 출력광 발생을 방지합니다. 오른쪽 거울은 레이저 부분이 통과하도록 하여 레이저 빔의 피드백을 형성하고 레이저 출력을 얻습니다. 펌프 파장의 광자는 매질에 흡수되어 이온 수 반전을 일으키고, 최종적으로 도핑된 섬유 매질에서 유도 방출을 발생시켜 레이저를 출력합니다.

광섬유 레이저의 특징은 다음과 같습니다. 레이저 매질 자체가 도파관 매질이므로 결합 효율이 높습니다. 높은 변환 효율, 낮은 문턱값, 우수한 방열 효과를 가지며, 넓은 배위 범위, 우수한 분산 및 안정성을 제공합니다. 광섬유 레이저는 효율적인 파장 변환기로 이해할 수 있는데, 즉 펌프광의 파장을 도핑된 희토류 이온의 레이저 발진 파장으로 변환합니다. 이 레이저 발진 파장은 광섬유 레이저의 출력광 파장과 동일하며, 펌프광의 파장에 의해 제어되지 않고 재료 내 희토류 도핑 원소에 의해서만 결정됩니다. 따라서 희토류 이온의 흡수 스펙트럼에 대응하는 다양한 단파장 및 고출력 반도체 레이저를 펌프광으로 사용하여 다양한 파장의 레이저 출력을 얻을 수 있습니다.

광섬유 레이저 분류: 광섬유 레이저는 매우 다양한 종류가 있습니다. 이득 매질에 따라 희토류 도핑 광섬유 레이저, 비선형 효과 광섬유 레이저, 단결정 광섬유 레이저, 플라스틱 광섬유 레이저로 분류할 수 있습니다. 광섬유 구조에 따라 단일 클래드 광섬유 레이저와 이중 클래드 광섬유 레이저로 분류할 수 있습니다. 도핑 원소에 따라 에르븀, 네오디뮴, 프라세오디뮴 등 10가지 이상의 종류로 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 광섬유 레이저, 환형 공동 광섬유 레이저, "8"자형 공동 레이저 등으로 분류할 수 있습니다. 동작 모드에 따라 펄스 광섬유 레이저와 연속 레이저 등으로 분류할 수 있습니다. 광섬유 레이저의 개발은 가속화되고 있으며, 현재 다양한 종류의 광섬유 레이저가 개발되고 있습니다.고출력 레이저, 초단펄스 레이저, 그리고좁은 선폭 가변 레이저새로운 기술들이 속속 등장하고 있습니다. 앞으로 파이버 레이저는 출력 증대, 빔 품질 향상, 펄스 피크 높이 향상 방향으로 계속 발전할 것입니다.