ʻO ke kumu kumu o nā laser fiber mode hoʻokahi

Ke kumu kumu onā laser fiber mode hoʻokahi

Pono ka hana ʻana o ka laser e hālāwai i ʻekolu mau kumu kumu: ka hoʻohuli ʻana o ka lehulehu, kahi lua resonant kūpono, a hiki i kalaserpaepae (ʻoi aku ka nui o ka mālamalama i loko o ka lua resonant ma mua o ka nalowale). Hoʻokumu pololei ʻia ke ʻano hana o nā laser fiber mode hoʻokahi ma luna o kēia mau loina kino kumu a hoʻokō i ka loiloi hana ma o ke ʻano kūikawā o nā alakaʻi nalu fiber.

ʻO ka hoʻoulu ʻia ʻana o ka radiation a me ka huli ʻana o ka lehulehu ke kumu kino no ka hana ʻana o nā lasers. Ke hoʻokomo ʻia ka ikehu māmā i hoʻokuʻu ʻia e ka puna puna (ka mea maʻamau he semiconductor laser diode) i loko o ka fiber gain doped me nā ion honua laha loa (e like me Ytterbium Yb³⁺, erbium Er³⁺), e hoʻomoʻi nā ion honua laʻa i ka ikehu a me ka hoʻololi ʻana mai ka mokuʻāina a i ke kūlana hauʻoli. Ke ʻoi aku ka nui o nā ion i loko o ke kūlana hauʻoli ma mua o ka mokuʻāina, hoʻokumu ʻia kahi mokuʻāina hoʻohuli kanaka. I kēia manawa, e hoʻomaka ka photon hanana i ka radiation hoʻoulu ʻia o ka ion o ka mokuʻāina hauʻoli, e hana ana i nā kiʻi hou o ke alapine like, ka pae a me ke kuhikuhi e like me ka photon hanana, a laila e loaʻa ai ka hoʻonui optical.

ʻO ka hiʻohiʻona nui o ke ʻano hoʻokahinā laser fiberaia i loko o kā lākou anawaena kumu maikaʻi loa (maʻamau 8-14μm). Wahi a ke kumumanaʻo optics hawewe, hiki i ke kumu maikaʻi ke ʻae i hoʻokahi mode kahua electromagnetic (ʻo ia hoʻi, ke ʻano kumu LP₀₁ a i ʻole HE₁₁ mode) e hoʻouna paʻa ʻia, ʻo ia hoʻi, ke ʻano hoʻokahi. Hoʻopau kēia i ka pilikia dispersion intermodal i loaʻa i loko o nā fibers multimode, ʻo ia hoʻi, ka pulse broadening phenomenon ma muli o ka hoʻolaha ʻana o nā ʻano ʻano like ʻole i nā wikiwiki like ʻole. Mai ka hiʻohiʻona o nā hiʻohiʻona o ka hoʻouna ʻana, he liʻiliʻi loa ka ʻokoʻa o ke ala o ka mālamalama e hoʻolaha ana ma ke ala axial i nā fiber optical mode hoʻokahi, kahi e loaʻa ai i ka beam output ka hoʻohui spatial kūpono a me ka hāʻawi ʻana i ka ikehu Gaussian, a hiki i ka beam quality factor M² ke hoʻokokoke i ka 1 (M²=1 no kahi kukui Gaussian kūpono).

ʻO nā laser fiber he mau ʻelele koʻikoʻi o ke kolu o ka hanaunaʻenehana laser, ka mea e hoʻohana ana i nā kīʻaha aniani element-doped ma ke ʻano he mea waiwai. I loko o nā makahiki he ʻumi i hala iho nei, ua noho nā lasers fiber mode hoʻokahi i kahi mahele koʻikoʻi i ka mākeke laser honua, mahalo i kā lākou pono hana kūʻokoʻa. Hoʻohālikelike ʻia me nā lasers fiber multimode a i ʻole ka laser solid-state kuʻuna, hiki i nā lasers fiber mode hoʻokahi ke hoʻohua i kahi kukui Gaussian maikaʻi me ka maikaʻi beam kokoke i ka 1, ʻo ia hoʻi, hiki i ka lāʻau ke kokoke i ka theoretical minimum divergence Angle a me ka palena liʻiliʻi. ʻO kēia hiʻohiʻona he mea hikiʻole ke hoʻololi i nā māhele o ka hanaʻana a me ke ana e pono ai ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe a me ka hopena wela haʻahaʻa.