Тип волоконных лазеров

Волоконный лазер — это лазер, в котором в качестве усиливающей среды используется стекловолокно, легированное редкоземельными элементами. Волоконный лазер может быть разработан на основе волоконного усилителя: высокая плотность мощности легко формируется в волокне под действием света накачки, в результате чего лазерный уровень энергии рабочего вещества оказывается «инверсией числа», а при положительной обратной связи Если правильно добавить петлю (для формирования резонансной полости), можно сформировать выходные лазерные колебания.

По типам волоконных материалов волоконные лазеры можно разделить на:
1. Кристаллический волоконный лазер. Рабочим материалом является лазерное кристаллическое волокно, в основном рубиновый монокристаллический волоконный лазер и монокристаллический волоконный лазер nd3+: YAG.
2. Нелинейный волоконно-оптический лазер. В основном это волоконные лазеры на вынужденном комбинационном рассеянии света и волоконные лазеры на вынужденном рассеянии Бриллюэна.
3. Волоконные лазеры, легированные редкоземельными элементами. Матричным материалом оптического волокна является стекло, а оптическое волокно легировано ионами редкоземельных элементов, чтобы активировать его для создания волоконного лазера.
4. Пластиковый волоконный лазер. Внесение лазерного красителя в сердцевину или оболочку пластикового оптического волокна для изготовления волоконного лазера.
Классификация по усилению среды:
а) Кристалловолоконный лазер. Рабочим материалом является лазерное кристаллическое волокно, в основном рубиновый монокристаллический волоконный лазер и монокристаллический волоконный лазер Nd3+:YAG.
б) Нелинейный волоконно-оптический лазер. В основном это волоконные лазеры на вынужденном комбинационном рассеянии света и волоконные лазеры на вынужденном рассеянии Бриллюэна.
в) Волоконные лазеры, легированные редкоземельными элементами. Введение в волокно ионов редкоземельных элементов для его активации (Nd3+, Er3+, Yb3+, Tm3+ и др., матрица может быть кварцевым стеклом, фторидциркониевым стеклом, монокристаллом) для изготовления волоконного лазера.
г) Пластиковый волоконный лазер. Внесение лазерного красителя в сердцевину или оболочку пластикового оптического волокна для изготовления волоконного лазера.
(2) В зависимости от структуры резонансной полости она подразделяется на полость F-P, кольцевую полость, волоконный резонатор с петлевым отражателем и полость формы «8», волоконный лазер DBR, волоконный лазер DFB и т. д.
(3) В зависимости от структуры волокна они подразделяются на волоконные лазеры с одинарной оболочкой, волоконные лазеры с двойной оболочкой, волоконные фотонно-кристаллические лазеры и специальные волоконные лазеры.
(4) По выходным характеристикам лазера он подразделяется на непрерывные волоконные лазеры и импульсные волоконные лазеры. Импульсные волоконные лазеры можно разделить на волоконные лазеры с модуляцией добротности (ширина импульса порядка нс) и волоконные лазеры с синхронизацией мод (ширина импульса порядка пс или фс).
(5) В зависимости от количества длин волн лазерного излучения его можно разделить на одноволновые волоконные лазеры и многоволновые волоконные лазеры.
(6) В соответствии с настраиваемыми характеристиками выходной длины волны лазера его можно разделить на перестраиваемые одноволновые лазеры и перестраиваемые многоволновые лазеры.
(7) В зависимости от диапазона длин волн выходного лазера он подразделяется на S-диапазон (1460–1530 нм), C-диапазон (1530–1565 нм), L-диапазон (1565–1610 нм).
(8) В зависимости от того, имеет ли он синхронизацию мод, его можно разделить на: лазер непрерывного света и лазер с синхронизацией мод. Обычные многоволновые лазеры представляют собой лазеры непрерывного действия.
В зависимости от устройств с синхронизацией мод их можно разделить на лазеры с пассивной синхронизацией мод и лазеры с активной синхронизацией мод.
Среди них лазеры с пассивной синхронизацией мод имеют:
Эквивалентный/ложнонасыщающийся поглотитель: нелинейно-вращающийся лазер с синхронизацией мод (8-образный, NOLM и NPR).
Настоящий насыщающийся поглотитель: SESAM или наноматериалы (углеродные нанотрубки, графен, топологические изоляторы и т. д.).