7 Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile von Faserlasern: Fakten, die Sie kennen sollten!

Faserlaser haben gegenüber anderen Lasern erhebliche Vorteile:

• In Faserlasern wird das Laserlicht sowohl von einem ganzheitlich flexiblen Medium erzeugt als auch gerichtet, was eine bessere und einfachere Übertragung von Laserlicht zum Zielort ermöglicht.
• Laser auf der Basis von optischen Fasern bieten im Vergleich zu anderen Lasertypen eine hohe Ausgangsleistung.
• Laser auf Lichtleitfaserbasis bieten eine sehr hohe optische Verstärkung und weisen aktive Bereiche auf, die sich über mehrere Kilometer erstrecken.
• Optische Fasern haben ein hohes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, das eine kontinuierliche Ausgangsleistung von Kilowatt bei effizienter Kühlung ermöglicht.
• Der Wellenleiter einer optischen Faser verringert die Verzerrung im optischen Pfad aufgrund thermischer Probleme.
• Laser auf Lichtleitfaserbasis sind vergleichsweise kompakter als Festkörper- oder Gaslaser (mit derselben Ausgangsleistung) und erzeugen einen beugungsbegrenzten Laserstrahl hoher Qualität.
• Laser auf Glasfaserbasis bieten Vibrationsstabilität, Hochtemperaturtoleranz und eine verlängerte Lebensdauer bei geringeren Kosten.

Anwendungen von Faserlasern:

• Laser auf Glasfaserbasis bieten kontinuierliche Hochleistungslaserstrahlen, die für verschiedene industrielle Anwendungen wie Schweißen und Schneiden von Materialien wie Polymer, Metall oder Glas wirksam sein können. Faseroptiklaser mittlerer und niedriger Leistung werden zum Gravieren von Materialien verwendet.
• Neben industriellen Anwendungen werden faseroptische Laser auch in der Medizin, Telekommunikation, Spektroskopie eingesetzt. Laser eignen sich gut im medizinischen Bereich für empfindliches und weiches Gewebe, wo die Verwendung eines Skalpells schwierig sein kann. In der Spektroskopie werden häufig Laser auf Glasfaserbasis verwendet, um die Wechselwirkung zwischen elektromagnetischer Strahlung und Materie zu untersuchen und zu beobachten.

Was sind Faserlaser?

Faserlaser oder Lichtwellenleiter verwenden das Prinzip der Totalreflexion mit Hilfe von Lichtwellenleitern zur Lichtdurchlässigkeit. Diese Laser werden zur Lichtübertragung über lange Längen verwendet und tragen auch zur Verringerung der thermischen Verzerrung des Laserstrahls bei. Optische Faserlaser sind im Allgemeinen mit Seltenen Erden wie Ytterbium, Erbium, Neodym, Praseodym, Holmium, Dysprosium und Thulium dotiert. Diese Laser verwendeten dotierte Faserverstärker, die keine Laserwirkung zur Bereitstellung einer Lichtverstärkung verwenden. Der Gewinn bei diesen Lasern wird durch Faser-Nichtlinearitäten wie Vierwellenmischung oder stimulierte Raman-Streuung erzielt. Bei Faserlasern wird der Laserresonator nach dem Verfahren von erzeugt Fusionsspleißen mit verschiedenen optischen Fasern.

Was sind Glasfaserscheibenlaser?

Faserscheibenlaser ist eine Form eines optischen Faserlasers, bei dem die Pumpe nicht innerhalb des Mantels der optischen Faser beschränkt ist. Die Pumpe in diesen Lasern ist gewickelt, um das Pumplicht mehrmals über den Kern zu lenken. Diese Lasertypen eignen sich für die Leistungsskalierung, bei der mehrere Pumpquellen am Umfang der Spule erforderlich sind.

Wie sind Glasfaserlaser modengekoppelt?

Laser auf der Basis von optischen Fasern werden im Allgemeinen mit Hilfe der Doppelbrechung der Faser modengekoppelt. Aufgrund des optischen nichtlinearen Kerr-Effekts variiert das Ausmaß der Polarisationsänderung mit der Lichtintensität. Daher absorbiert oder blockiert der im Laserresonator vorhandene Polarisator das Laserlicht geringerer Intensität und lässt Licht hoher Intensität mit vernachlässigbarer Dämpfung durch. Dies unterstützt modengekoppelte Impulse.

 Manchmal werden Halbleiter-Sättigungsabsorber-Spiegel (SESAMs) auch für modenverriegelnde optische Faserlaser verwendet. Halbleiter-Sättigungsabsorberspiegel (SESAMs) verfügen über einige Sättigungsabsorbertechniken, mit denen die Absorbergrenzen an den Lasertyp angepasst werden können. In jüngster Zeit wurden sättigbare Graphen-Absorber in optische Fasern (insbesondere in abstimmbaren Lasern) zur Modenkopplung eingebaut.

Was sind dunkle Solitonenfaserlaser?

Dunkle Solitonenlaser wurden aus einem mit Erbium dotierten Faserlaser mit normaler Dispersion hergestellt, bei dem ein Polarisator im Laserresonator vorhanden ist. Diese Laser gehören zum Non-Mode-Locking-Regime. Obwohl die Emission heller Impulse für diese Laser üblich ist, können dunkle Solitonenfaserlaser unter geeigneten Bedingungen einzelne oder mehrere dunkle Impulse emittieren. Die Dunkelpulserzeugung durch diese Laser kann auf die Dunkel-Solitonen-Formgebung nach numerischen Simulationen zurückgeführt werden.

Was sind optische Faserlaser mit mehreren Wellenlängen?

Faserlaser mit mehreren Wellenlängen sind Arten von Lasern auf der Basis von optischen Fasern, die mehrere Wellenlängen von Laserlicht gleichzeitig erzeugen. ZBLAN-Laser auf Lichtleitfaserbasis demonstrierten gleichzeitig die Emission von blauem und grünem kohärentem Licht. Der endgepumpte ZBLAN-Laser wurde auf einem optischen Verstärkungsmedium mit hoher Umwandlung geerdet, das Halbleiterlaser mit längeren Wellenlängen zum Pumpen einer Pr3 + / Yb3 + -dotierten Fluoridfaser verwendete. Diese Fluoridfaser hatte beschichtete dielektrische Spiegel, die an jedem Ende der optischen Faser vorhanden waren, um einen Hohlraum zu bilden.

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Sanchari Chakraborty

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Ich bin ein eifriger Lerner und interessiere mich derzeit für den Bereich Angewandte Optik und Photonik. Ich bin außerdem aktives Mitglied von SPIE (Internationale Gesellschaft für Optik und Photonik) und OSI (Optical Society of India). Meine Artikel zielen darauf ab, hochwertige wissenschaftliche Forschungsthemen auf einfache, aber informative Weise ans Licht zu bringen. Die Wissenschaft hat sich seit jeher weiterentwickelt. Also versuche ich meinen Teil, die Entwicklung zu nutzen und sie den Lesern zu präsentieren.
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