Laser a fibra nel campo delle comunicazioni in fibra ottica
ILLaser a fibraSi riferisce a un laser che utilizza fibre di vetro drogate con terre rare come mezzo di guadagno. I laser a fibra possono essere sviluppati sulla base di amplificatori a fibra e il loro principio di funzionamento è il seguente: prendiamo come esempio un laser a fibra pompato longitudinalmente. Una sezione di fibra drogata con ioni di metalli delle terre rare è posizionata tra due specchi con riflettività selezionata. La luce di pompaggio si accoppia nella fibra dallo specchio di sinistra. Lo specchio di sinistra trasmette tutta la luce di pompaggio e riflette completamente il laser, in modo da utilizzare efficacemente la luce di pompaggio e impedire che questa risuoni e causi un'emissione luminosa instabile. Lo specchio di destra permette alla parte laser di attraversarlo per formare il feedback del fascio laser e ottenere l'emissione laser. I fotoni alla lunghezza d'onda di pompaggio vengono assorbiti dal mezzo, formando un'inversione del numero di ioni e generando infine un'emissione stimolata nel mezzo di fibra drogato per produrre il laser in uscita.
Caratteristiche dei laser a fibra: elevata efficienza di accoppiamento poiché il mezzo laser stesso funge da guida d'onda. Elevata efficienza di conversione, bassa soglia e buon effetto di dissipazione del calore; presenta un ampio intervallo di coordinazione, buona dispersione e stabilità. I laser a fibra possono anche essere intesi come un efficiente convertitore di lunghezza d'onda, ovvero convertono la lunghezza d'onda della luce di pompaggio nella lunghezza d'onda di emissione laser degli ioni di terre rare drogati. Questa lunghezza d'onda di emissione laser è precisamente la lunghezza d'onda della luce di uscita del laser a fibra. Non è controllata dalla lunghezza d'onda di pompaggio ed è determinata unicamente dagli elementi di drogaggio di terre rare presenti nel materiale. Pertanto, laser a semiconduttore di diverse lunghezze d'onda corte e ad alta potenza, corrispondenti agli spettri di assorbimento degli ioni di terre rare, possono essere utilizzati come sorgenti di pompaggio per ottenere emissioni laser di diverse lunghezze d'onda.
Classificazione dei laser a fibra: Esistono numerosi tipi di laser a fibra. In base al mezzo di guadagno, possono essere classificati come: laser a fibra drogati con terre rare, laser a fibra ad effetto non lineare, laser a fibra monocristallina e laser a fibra plastica. In base alla struttura della fibra, possono essere classificati in: laser a fibra a singolo rivestimento e laser a fibra a doppio rivestimento. In base agli elementi droganti, possono essere classificati in più di dieci tipi come erbio, neodimio, praseodimio, ecc. In base al metodo di pompaggio, possono essere classificati come: pompaggio della faccia terminale della fibra ottica, pompaggio con accoppiamento ottico laterale a microprisma, pompaggio ad anello, ecc. In base alla struttura della cavità risonante, possono essere classificati come: laser a fibra con cavità FP, laser a fibra con cavità anulare, laser a cavità a forma di "8", ecc. In base alla modalità di funzionamento, possono essere classificati come: laser a fibra ottica pulsato e laser continuo, ecc. Lo sviluppo dei laser a fibra sta accelerando. Attualmente, varilaser ad alta potenza, laser a impulsi ultracorti, Elaser sintonizzabili a larghezza di riga ridottastanno emergendo uno dopo l'altro. Successivamente, i laser a fibra continueranno a svilupparsi nella direzione di una maggiore potenza di uscita, una migliore qualità del fascio e picchi di impulso più elevati.
Data di pubblicazione: 9 maggio 2025