Pagrindinis principasvienmodžiai pluošto lazeriai
Lazerio generavimui reikalingos trys pagrindinės sąlygos: populiacijos inversija, tinkama rezonansinė ertmė ir pasiekimaslazerisslenkstis (šviesos stiprinimas rezonansinėje ertmėje turi būti didesnis nei nuostoliai). Vienmodžių skaidulinių lazerių veikimo mechanizmas yra pagrįstas šiais pagrindiniais fizikiniais principais ir pasiekia optimizuotą našumą per specialią skaidulinių bangolaidžių struktūrą.
Stimuliuota spinduliuotė ir populiacijos inversija yra fizikinis lazerių generavimo pagrindas. Kai kaupinimo šaltinio (dažniausiai puslaidininkinio lazerinio diodo) skleidžiama šviesos energija įpurškiama į retųjų žemių jonais (pvz., iterbio Yb³⁺, erbio Er³⁺) legiruotą stiprinimo pluoštą, retųjų žemių jonai sugeria energiją ir pereina iš pagrindinės būsenos į sužadintą būseną. Kai sužadintoje būsenoje esančių jonų skaičius viršija pagrindinės būsenos jonų skaičių, susidaro populiacijos inversijos būsena. Šiuo metu krintantis fotonas sužadins sužadintos būsenos jono stimuliuojamą spinduliuotę, generuodamas naujus to paties dažnio, fazės ir krypties fotonus kaip ir krintantis fotonas, taip pasiekdamas optinį stiprinimą.
Pagrindinė vieno režimo savybėskaiduliniai lazeriaiJų išskirtinumas slypi itin mažame šerdies skersmenyje (paprastai 8–14 μm). Remiantis banginės optikos teorija, toks smulkus šerdis gali leisti stabiliai perduoti tik vieną elektromagnetinio lauko modą (t. y. pagrindinį modą LP₀₁ arba HE₁₁ modą), t. y. vienmodį. Tai pašalina daugiamodėse skaidulose egzistuojančią intermodalinės dispersijos problemą, t. y. impulso išplitimo reiškinį, kurį sukelia skirtingų modų sklidimas skirtingu greičiu. Kalbant apie perdavimo charakteristikas, šviesos, sklindančios ašine kryptimi vienmodėse optinėse skaidulose, kelių skirtumas yra itin mažas, todėl išėjimo spindulys pasižymi puikiu erdviniu koherenciniu poslinkiu ir Gauso energijos pasiskirstymu, o spindulio kokybės koeficientas M² gali artėti prie 1 (idealiam Gauso spinduliui M² = 1).
Skaiduliniai lazeriai yra išskirtiniai trečiosios kartos atstovai.lazerinė technologija, kuriuose kaip stiprinimo terpė naudojami retųjų žemių elementais legiruoti stiklo pluoštai. Per pastarąjį dešimtmetį vienmodžiai skaiduliniai lazeriai užėmė vis didesnę pasaulinės lazerių rinkos dalį dėl savo unikalių našumo pranašumų. Palyginti su daugiamodžiais skaiduliniais lazeriais arba tradiciniais kietojo kūno lazeriais, vienmodžiai skaiduliniai lazeriai gali generuoti idealų Gauso spindulį, kurio spindulio kokybė artima 1, o tai reiškia, kad spindulys gali beveik pasiekti teorinį minimalų sklaidos kampą ir minimalią sufokusuotą vietą. Ši savybė daro jį nepakeičiamu apdorojimo ir matavimo srityse, kurioms reikalingas didelis tikslumas ir mažas šiluminis poveikis.
Įrašo laikas: 2025 m. lapkričio 19 d.