Виды волоконных лазеров и сферы их применения
Волоконный лазер представляет собой прибор, в котором все его основные элементы (излучатель, активная среда и зачастую также резонатор) выполнены из оптического волокна. Прецизионные волоконные лазеры используются в фундаментальных научных исследованиях, для создания квантовых компьютеров, при изготовлении систем лазерного сканирования (LiDAR) и т.д.
Основные технологические преимущества волоконных лазеров.
- Возможность создания одночастотного лазера со сверх узкой шириной спектральной линии на основе волоконной решётки с распределённой обратной связью (волоконный лазер DFB).
- Возможность создания высокомощного волоконного усилителя с узкой шириной спектральной линии. Благодаря специальной технологии подавления шума и относительной интенсивности можно добиться усиления мощности до 120 Вт для длинны волны 1010-251 нм.
- Возможность преобразование частоты с высокой мощностью и эффективностью, что расширяет диапазон длин волн волоконных лазеров до видимого, УФ и даже среднего ИК диапазона.
- Возможность создания высокоэффективного импульсного волоконного лазера с использованием нелинейной волоконной оптики, что позволяет разрабатывать высоконадежные сверхбыстрые (наносекундные) волоконные лазеры, стабильно работающие в ИК, видимом и УФ диапазонах.
Разновидности волоконных лазеров
- Затравочные лазеры. Они представляют собой одночастотные волоконные лазеры с узкой шириной спектральной линии и используют технологию распределения обратной связи для генерации линейно поляризованного излучения в полностью волоконной структуре (волоконные лазеры DFB).
- Одночастотные волоконные усилители.
- Лазеры с преобразованием частоты (непрерывные лазеры с узкой шириной спектральной линии в видимом, ИК или УФ диапазоне).
- Прецизионные волоконные лазеры с длиной волны от 976 до 2050 нм (YFL -волоконный лазер, легированный иттербием; ЕFL – волоконный лазер, легированный эрбием; ТFL- волоконный лазер, легированный тулием; RFL – волоконный романовский лазер; TUFL – перестраиваемый волоконный лазер).
- Импульсные волоконные лазеры (1064 нм, до 30 кВт).
Сферы применения волоконных лазеров
- Волоконный DFB лазер со сверх узкой шириной спектральной линии часто служит начальным источником для генерации лазеров высокой мощности, а также используется для комбинирования лазерных лучей и создания лазерных радаров.
- Высокомощный одночастотный волоконный лазер применяется для создания оптических решёток, измерения квантовой точности и для охлаждения атомов.
- Волоконный лазер с преобразованием частоты может служить узкополосным источником видимого излучения, в УФ диапазоне применяться для анализа полупроводниковых материалов, а в средневолновом ИК диапазоне использоваться для детекции газов.
- Импульсный волоконный лазер применяется для сверхбыстрой лазерной прецизионной обработки, для создания оптической частотной гребёнки, а также используется в терагерцовом оборудовании.
