Рабочая среда, используемая в волоконном лазере, имеет форму волокна, и на характеристики волоконного лазера влияют проводящие свойства волокна.
Свет накачки, попадающий в волокно, имеет несколько режимов. Сигнальная оптоэлектроника может иметь несколько режимов. Различные режимы накачки по-разному влияют на разные режимы сигнала, что усложняет анализ волоконных лазеров и усилителей.
Во многих случаях трудно получить анализ и должен быть рассчитан с помощью числовых значений. Профиль легирования в волокне также оказывает большое влияние на волоконный лазер. Для того чтобы среда имела усиливающие характеристики, в волокно легируют рабочие ионы (т.е. примеси).
В целом рабочие ионы распределены в сердцевине равномерно, но распределение различных мод света накачки в волокне неравномерно. Поэтому для повышения эффективности накачки следует стараться, чтобы распределение распределения ионов и энергии накачки совпадали. При анализе волоконных лазеров, помимо общего принципа работы лазера, необходимо учитывать характеристики самого лазера, вводить различные модели и применять специальные методы анализа для достижения наилучших результатов анализа.
Волоконный лазер состоит из трех основных элементов: источника накачки, усиливающей среды и резонатора, как и традиционные твердотельные и газовые лазеры. В источнике накачки используется мощный полупроводниковый лазер для получения волокна, легированного редкоземельными элементами, или обычного нелинейного волокна.
Резонатор может состоять из элементов оптической обратной связи, таких как волоконные решетки, для формирования различных линейных резонаторов, или ответвитель может использоваться для формирования различных кольцевых резонаторов. Свет накачки подается в усиливающее волокно через подходящую оптическую систему, которая после поглощения света накачки формирует инверсию населенности или нелинейное усиление и производит спонтанное излучение. Генерируемый свет спонтанного излучения после лазерного усиления и выбора режима резонатора, наконец, формирует стабильный выходной сигнал лазера.
