Mfundo yofunikira ya single-mode fiber lasers

Mfundo yofunikira yasingle-mode CHIKWANGWANI lasers

Kupanga laser kumafuna kukwaniritsa zinthu zitatu zofunika: kusinthika kwa anthu, malo omveka bwino, ndikufikiralaserpachimake (kupindula kwa kuwala muzitsulo za resonant kuyenera kukhala kwakukulu kuposa kutaya). Makina ogwiritsira ntchito ma single-mode fiber lasers amatengera ndendende mfundo zazikuluzikulu zakuthupi izi ndipo amakwaniritsa kukhathamiritsa kwa magwiridwe antchito kudzera pamapangidwe apadera a fiber waveguides.

Kulimbikitsidwa kwa ma radiation ndi kusinthika kwa anthu ndizomwe zimapangidwira kupanga ma laser. Pamene mphamvu yowunikira yomwe imatulutsidwa ndi gwero la mpope (kawirikawiri ndi semiconductor laser diode) ikalowetsedwa mu faini fiber yopangidwa ndi ma ion osowa padziko lapansi (monga Ytterbium Yb³⁺, erbium Er³⁺), ma ions osowa padziko lapansi amatenga mphamvu ndikusintha kuchokera pansi kupita kudziko losangalala. Pamene chiwerengero cha ma ions mu chikhalidwe chosangalatsa chimaposa chomwe chili pansi, chiwerengero cha anthu chimasintha. Panthawiyi, photon yochititsa chidwi idzayambitsa kuwala kwa ion ya dziko losangalala, kupanga ma photon atsopano afupipafupi, gawo ndi malangizo monga photon, potero kukwaniritsa kuwala kwa kuwala.

Chofunika kwambiri cha single-modefiber lasersili m'mimba mwake yabwino kwambiri (nthawi zambiri 8-14μm). Malinga ndi chiphunzitso cha wave Optics, pachimake chabwino choterechi chimangolola kuti ma electromagnetic field mode (ie, fundamental mode LP₀₁ kapena HE₁₁ mode) atumizidwe mokhazikika, ndiye kuti, single mode. Izi zimathetsa vuto la kubalalitsidwa kwa intermodal lomwe liripo mu ulusi wa multimode, ndiko kuti, kufalikira kwamphamvu komwe kumachitika chifukwa cha kufalikira kwa mitundu yosiyanasiyana pa liwiro losiyana. Kuchokera pamawonekedwe amtundu wotumizira, kusiyana kwa kuwala komwe kumafalikira motsatira njira ya axial mu ulusi wamtundu umodzi wowoneka bwino ndikochepa kwambiri, zomwe zimapangitsa kuti mtengowo ukhale wolumikizana bwino komanso kugawa mphamvu kwa Gaussian, ndipo mtengo wamtengo wapatali M² ukhoza kuyandikira 1 (M²=1 pamtengo wabwino wa Gaussian).

Fiber lasers ndi oyimira bwino kwambiri a m'badwo wachitatulaser luso, yomwe imagwiritsa ntchito magalasi osowa kwambiri padziko lapansi ngati njira yopezera phindu. Pazaka khumi zapitazi, ma single-mode fiber lasers atenga gawo lofunikira pamsika wapadziko lonse lapansi wa laser, chifukwa cha maubwino awo apadera. Poyerekeza ndi ma multimode fiber lasers kapena ma laser achikhalidwe olimba, ma laser a single-mode fiber amatha kupanga mtengo wabwino wa Gaussian wokhala ndi mtengo wamtengo pafupi ndi 1, zomwe zikutanthauza kuti mtengowo ukhoza kufika pang'onopang'ono kusiyana kocheperako komanso malo ocheperako. Izi zimapangitsa kuti zisalowe m'malo pokonza ndi kuyeza zomwe zimafuna kulondola kwambiri komanso kutsika kwamafuta.