Parimi bazë ilazerë me fibra me një modalitet të vetëm
Gjenerimi i lazerit kërkon përmbushjen e tre kushteve themelore: përmbysja e popullatës, një zgavër rezonante e përshtatshme dhe arritja elazerpragu (fitimi i dritës në zgavrën rezonante duhet të jetë më i madh se humbja). Mekanizmi i punës së lazerëve me fibra me një modalitet bazohet pikërisht në këto parime themelore fizike dhe arrin optimizimin e performancës përmes strukturës speciale të valëpërçuesve të fibrave.
Rrezatimi i stimuluar dhe inversioni i popullatës janë baza fizike për gjenerimin e lazerëve. Kur energjia e dritës e emetuar nga burimi i pompës (zakonisht një diodë lazeri gjysmëpërçuese) injektohet në fibrën e përforcimit të dopuar me jone të rralla të tokës (siç janë Ytterbium Yb³⁺, erbium Er³⁺), jonet e rralla të tokës thithin energji dhe kalojnë nga gjendja themelore në gjendjen e ngacmuar. Kur numri i joneve në gjendjen e ngacmuar tejkalon atë në gjendjen themelore, formohet një gjendje inversioni i popullatës. Në këtë pikë, fotoni incident do të shkaktojë rrezatimin e stimuluar të jonit në gjendje të ngacmuar, duke gjeneruar fotone të reja me të njëjtën frekuencë, fazë dhe drejtim si fotoni incident, duke arritur kështu amplifikim optik.
Karakteristika kryesore e modalitetit të vetëmlazerë me fibraqëndron në diametrin e bërthamës së tyre jashtëzakonisht të imët (zakonisht 8-14μm). Sipas teorisë së optikës së valëve, një bërthamë e tillë e imët mund të lejojë që vetëm një modalitet fushe elektromagnetike (domethënë, moda themelore LP₀₁ ose HE₁₁) të transmetohet në mënyrë të qëndrueshme, domethënë, modalitetin e vetëm. Kjo eliminon problemin e shpërndarjes intermodale që ekziston në fibrat shumëmodëshe, domethënë fenomenin e zgjerimit të pulsit të shkaktuar nga përhapja e modave të ndryshme me shpejtësi të ndryshme. Nga perspektiva e karakteristikave të transmetimit, ndryshimi i rrugës së dritës që përhapet përgjatë drejtimit aksial në fibrat optike me një modalitet është jashtëzakonisht i vogël, gjë që bën që rrezja e daljes të ketë koherencë hapësinore dhe shpërndarje të energjisë Gaussiane të përsosur, dhe faktori i cilësisë së rrezes M² mund t'i afrohet 1 (M²=1 për një rreze ideale Gaussiane).
Lazerët me fibra janë përfaqësues të shquar të gjeneratës së tretë.teknologji lazeri, të cilat përdorin fibra qelqi të dopuara me elementë të rrallë të tokës si medium fitimi. Gjatë dekadës së fundit, lazerët me fibra njëmodëshe kanë zënë një pjesë gjithnjë e më të rëndësishme në tregun global të lazerëve, falë avantazheve të tyre unike të performancës. Krahasuar me lazerët me fibra shumëmodëshe ose lazerin tradicional në gjendje të ngurtë, lazerët me fibra njëmodëshe mund të gjenerojnë një rreze ideale Gausiane me një cilësi rrezeje afër 1, që do të thotë se rrezja mund të arrijë pothuajse këndin minimal të divergjencës teorike dhe pikën minimale të fokusuar. Kjo veçori e bën atë të pazëvendësueshëm në fushat e përpunimit dhe matjes që kërkojnë saktësi të lartë dhe ndikim të ulët termik.
Koha e postimit: 19 nëntor 2025