Tanım: Kazanç ortamı olarak katkılı optik fiber kullanan lazer veya lazer rezonans boşluğunun çoğunluğunun optik fiberden oluştuğu lazer.
Fiber lazerler genellikle kazanç ortamı olarak optik fiberler kullanan lazerleri ifade eder, ancak yarı iletken kazanç ortamı (yarı iletken optik amplifikatörler) ve fiber rezonans boşlukları kullanan bazı lazerlere fiber lazerler (veya yarı iletken optik lazerler) de denebilir. Ek olarak, bazı diğer lazer türleri (örneğin, fiber-bağlı yarı iletken diyotlar) ve fiber amplifikatörler de fiber lazerler (veya fiber lazer sistemleri) olarak adlandırılır.
Çoğu durumda kazanç ortamı, erbiyum (Er3+), iterbiyum (Yb3+), toryum (Tm3+) veya praseodimyum (Pr3+) gibi nadir toprak iyon katkılı bir fiberdir ve bir veya daha fazla fiber-bağlantılı lazer diyot tarafından pompalanması gerekir. Fiber lazerlerin kazanç ortamı, katı hal toplu lazerlerinkine benzemesine rağmen, dalga kılavuzu etkileri ve küçük etkili mod alanları, farklı özelliklere sahip lazerlerle sonuçlanır. Örneğin, genellikle yüksek lazer kazancı ve rezonans boşluğu kayıplarına sahiptirler. Fiber lazer ve gövde lazeri terimlerine bakın.
Fiber lazer rezonans boşluğu
Bir fiber optik kullanarak lazer rezonans boşluğu elde etmek için, bazı reflektörler doğrusal bir rezonans boşluğu oluşturmak için kullanılabilir veya bir fiber halka lazeri üretilebilir. Doğrusal optik lazer rezonans boşluğunda farklı reflektör tipleri kullanılabilir:
1. Bir laboratuvar kurulumunda, Şekil 1'de gösterildiği gibi, dikey olarak kesilmiş fiber portunda ortak bir dikroik reflektör kullanılabilir. Ancak, bu çözüm seri üretimde kullanılamaz ve dayanıklı değildir.
2. Çıplak fiberin uç yüzündeki Fresnel yansıması, fiber lazer için bir çıkış kuplörü olarak hareket etmek için yeterlidir. Bir örnek Şekil 2'de verilmiştir.
3. Ayrıca, genellikle buharlaştırma yoluyla doğrudan fiber portunun üzerine dielektrik bir kaplama biriktirmek de mümkündür. Bu tür kaplamalar geniş bir aralıkta büyük bir yansıtma sağlar.
4. Ticari ürünler için genellikle fiber Bragg kafesleri kullanılır, bunlar doğrudan katkılı fiberlerden veya katkılı olmayan fiberleri aktif fiberlere kaynaştırarak hazırlanabilir. Şekil 3, iki fiber kafes içeren bir Dağıtılmış Bragg Yansıma lazeri (DBR lazeri) gösterir ve katkılı fiberde bir kafesin olduğu ve aralarında faz kayması olan bir dağıtılmış geri besleme lazeri vardır.
5. Fiberden çıkan ışık bir mercek kullanılarak kolime edilir ve dikroik bir reflektörden geri yansıtılırsa, daha iyi güç kullanımı elde edilebilir (örneğin, Şekil 4). Reflektör tarafından elde edilen ışık, daha büyük bir ışın alanına sahip olması nedeniyle büyük ölçüde azaltılmış bir yoğunluğa sahip olacaktır. Ancak, hafif bir hizalama hatası önemli yansıma kayıplarına neden olabilir ve fiber uç yüzündeki ek Fresnel yansımaları bir filtreleme etkisi yaratabilir. İkincisi, eğimli kesim fiber portları kullanılarak bastırılabilir, ancak bu, dalga boyuna bağlı kayıplara neden olur.
6. Bir fiber kuplör ve pasif fiber kullanılarak bir optik döngü reflektörü de oluşturulabilir (Şekil 5).
Çoğu optik lazer, bir veya daha fazla fiber-eşlenmiş yarı iletken lazer tarafından pompalanır. Pompa ışığı doğrudan çekirdeğe veya pompa kaplamasına yüksek güçte bağlanır (bkz. Çift Kaplama Lifleri), aşağıda daha ayrıntılı olarak tartışıldığı gibi.
Birçok tipte fiber lazer mevcuttur, bunlardan birkaçı aşağıda açıklanmıştır.
