1. Prinsip Laser Serat --Pengantar
Fiber laser adalah perangkat yang menggunakan serat kaca yang didoping rare-earth sebagai media penguatan untuk menghasilkan output laser. Laser serat dapat dikembangkan berdasarkan penguat serat. Karena inti serat dalam laser serat sangat tipis, di bawah aksi cahaya pompa, kepadatan daya internal serat tinggi, menyebabkan fenomena "inversi populasi" pada tingkat energi laser. Atas dasar ini, rongga resonansi dibentuk melalui loop umpan balik positif untuk membentuk osilasi laser pada output. Merek laser serat yang paling terkenal adalah IPG, Raycus, dll.
Laser serat dapat memiliki daerah aktif sepanjang beberapa kilometer, sehingga dapat memberikan penguatan optik yang sangat tinggi. Mereka dapat mendukung tingkat kilowatt daya keluaran terus menerus karena rasio luas permukaan terhadap volume serat yang tinggi, yang memungkinkan pendinginan yang efisien.
2. Prinsip laser serat - struktur
Struktur laser fiber mirip dengan laser solid-state tradisional dan laser gas. Ini terutama terdiri dari tiga bagian: sumber pompa, media penguatan, dan rongga resonansi, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Diantaranya, sumber pompa umumnya adalah laser semikonduktor berkekuatan tinggi, media penguatannya adalah serat kaca yang diolah dengan elemen tanah jarang, dan rongga resonansi terdiri dari penggandeng atau kisi serat.
3. Prinsip laser serat
Pada gambar di atas, lampu pompa yang dipancarkan oleh sumber pompa digabungkan ke media penguatan melalui sebuah cermin. Karena media penguatan adalah serat yang didoping tanah jarang, cahaya pompa diserap, dan ion tanah jarang yang menyerap energi foton menghasilkan tingkat energi Transisi dan mencapai inversi populasi, partikel terbalik melewati rongga resonansi, transisi dari keadaan tereksitasi ke keadaan dasar, melepaskan energi, dan membentuk keluaran laser yang stabil.
Laser serat memiliki banyak karakteristik seperti umur panjang, ukuran kecil, harga murah, dan produksi fleksibel. Saat ini, mereka telah banyak digunakan di berbagai bidang seperti komunikasi serat laser , peralatan medis, manufaktur mobil, pertahanan dan keamanan militer.
4. Prinsip laser serat - fitur
Fitur 1: Karena diameter inti serat yang kecil, kerapatan daya yang tinggi mudah dibentuk di dalam inti. Oleh karena itu, laser serat memiliki efisiensi konversi yang lebih tinggi, ambang batas yang lebih rendah, penguatan yang lebih tinggi, lebar garis yang lebih sempit, dan kenyamanan. Secara efisien mewujudkan koneksi dengan sistem komunikasi serat optik saat ini.
Fitur 2: Karena serat memiliki fleksibilitas yang baik, laser serat memiliki karakteristik struktur kecil dan fleksibel, kompak, kinerja biaya tinggi, dan integrasi sistem yang lebih mudah.
Fitur 3: Dibandingkan dengan laser solid-state dan laser gas tradisional, laser serat memiliki efisiensi konversi energi yang lebih tinggi, struktur yang lebih kompak, keandalan yang tinggi, dan cocok untuk produksi massal.
Fitur 4: Dibandingkan dengan laser semikonduktor, laser serat memiliki monokromatisitas yang lebih baik, dapat menghasilkan kicauan dan distorsi yang lebih sedikit selama modulasi, dan kehilangan kopling yang lebih sedikit dengan serat.