ليزرات الألياف في مجال اتصالات الألياف الضوئية

ليزرات الألياف في مجال اتصالات الألياف الضوئية

الليزر الأليافيشير إلى ليزر يستخدم أليافًا زجاجية مُشبّعة بعناصر أرضية نادرة كوسيط كسب. يمكن تطوير ليزرات الألياف بالاعتماد على مُضخّمات الألياف، ومبدأ عملها هو: لنأخذ ليزر ألياف مُضخّم طوليًا كمثال. يُوضع جزء من الألياف المُشبّعة بأيونات معادن أرضية نادرة بين مرآتين بانعكاسية مُحدّدة. يندمج ضوء المضخة مع الألياف من المرآة اليسرى. تنقل المرآة اليسرى ضوء المضخة بالكامل وتعكس الليزر بالكامل، مما يُتيح الاستفادة من ضوء المضخة بفعالية ويمنع ضوء المضخة من الرنين والتسبب في ضوء خرج غير مستقر. يسمح المنظار الأيمن لجزء الليزر بالمرور من خلاله لتشكيل تغذية راجعة لشعاع الليزر والحصول على خرج الليزر. يمتص الوسط الفوتونات عند طول موجة المضخة، مُشكّلًا انعكاسًا لعدد الأيونات، وأخيرًا يُولّد انبعاثًا مُحفّزًا في وسط الألياف المُشبّعة لإخراج الليزر.

خصائص ليزرات الألياف: كفاءة اقتران عالية لأن وسط الليزر نفسه هو وسط الدليل الموجي. كفاءة تحويل عالية، عتبة منخفضة، وتأثير تبديد حرارة جيد؛ يتميز بنطاق تنسيق واسع، وتشتت جيد، واستقرار. يمكن فهم ليزرات الألياف أيضًا كمحول فعال للأطوال الموجية، أي تحويل طول موجة ضوء المضخة إلى طول موجة ليزر للأيونات الأرضية النادرة المشوبة. هذا الطول الموجي الليزري هو بالضبط طول موجة ضوء الخرج من ليزر الألياف. لا يتحكم فيه طول موجة المضخة، بل يتم تحديده فقط بواسطة عناصر التطعيم الأرضية النادرة في المادة. لذلك، يمكن استخدام ليزرات أشباه الموصلات ذات الأطوال الموجية القصيرة المختلفة والطاقة العالية المقابلة لأطياف امتصاص أيونات الأرض النادرة كمصادر لمضخة للحصول على مخرجات ليزر بأطوال موجية مختلفة.

تصنيف ليزر الألياف: هناك أنواع عديدة من ليزرات الألياف. وفقًا لوسط الكسب، يمكن تصنيفها إلى: ليزرات ألياف مُشَوَّبَة بالعناصر الأرضية النادرة، ليزرات ألياف ذات تأثير غير خطي، ليزرات ألياف أحادية البلورة، ليزرات ألياف بلاستيكية. وفقًا لبنية الألياف، يمكن تصنيفها إلى: ليزرات ألياف أحادية الطبقة، ليزرات ألياف مزدوجة الطبقة. وفقًا للعناصر المُشَوَّبَة، يمكن تصنيفها إلى أكثر من عشرة أنواع مثل الإربيوم، والنيوديميوم، والبراسيوديميوم، وغيرها. وفقًا لطريقة الضخ، يمكن تصنيفها إلى: ضخ نهاية الألياف الضوئية، ضخ اقتران بصري جانبي منشوري دقيق، ضخ حلقي، وغيرها. وفقًا لبنية تجويف الرنين، يمكن تصنيفها إلى: ليزرات ألياف تجويف FP، ليزرات ألياف تجويف حلقية، ليزرات تجويف على شكل "8"، وغيرها. وفقًا لطريقة العمل، يمكن تصنيفها إلى: ليزرات ألياف ضوئية نبضية، ليزرات ليزر مستمر، وغيرها. يتسارع تطوير ليزرات الألياف. حاليًا، هناك العديد من...ليزر عالي الطاقة, ليزر النبضات فائقة القصر، وليزرات قابلة للضبط ذات خطوط ضيقةتظهر تقنيات الليزر الأليافي واحدة تلو الأخرى. وسيستمر تطورها لاحقًا نحو إنتاج طاقة أعلى، وجودة شعاع أفضل، وذروات نبضات أعلى.