Os lasers de fibra têm vantagens significativas sobre outros lasers:
- Em lasers de fibra, a luz laser é produzida e direcionada por um meio integralmente flexível, permitindo um transporte melhor e mais fácil da luz laser para o local alvo.
- Lasers baseados em fibra ótica fornecem alta potência de saída em comparação com outros tipos diferentes de lasers.
- Lasers baseados em fibra ótica fornecem ganho ótico muito alto e têm regiões ativas que abrangem vários quilômetros.
- As fibras ópticas têm uma alta proporção de área de superfície para volume que permite potência de saída contínua de nível de quilowatt com resfriamento eficiente.
- O guia de ondas de uma fibra óptica reduz a distorção no caminho óptico devido a problemas térmicos.
- Os lasers baseados em fibra óptica são comparativamente mais compactos do que os lasers de estado sólido ou de gás (com a mesma potência) e geram um feixe de laser de alta qualidade limitado por difração.
- Os lasers baseados em fibra óptica fornecem estabilidade vibracional, tolerância a altas temperaturas e uma vida útil prolongada com custos mais baixos.
Aplicações de lasers de fibra:
- Os lasers baseados em fibra óptica fornecem feixes de laser contínuos de alta potência que podem ser eficazes para várias aplicações industriais, como soldagem e corte de materiais, como polímero, metal ou vidro. Lasers de fibra óptica de média e baixa potência são usados para gravação em materiais.
- Além das aplicações industriais, os lasers baseados em fibra óptica também são usados na medicina, telecomunicações, espectroscopia. os lasers são adequados na área médica em tecidos delicados e moles, onde o uso de um bisturi pode ser difícil. Lasers baseados em fibra ótica são freqüentemente usados em espectroscopia para estudar e observar a interação entre radiações eletromagnéticas e matéria.
O que são lasers de fibra?
Lasers de fibra ou lasers de fibra óptica usam o princípio de reflexão interna total com a ajuda de fibras ópticas para transmitir luz. Esses lasers são usados para transmitir luz em longos comprimentos e também ajudam a reduzir a distorção térmica do feixe de laser. Os lasers de fibra óptica são geralmente dopados com terras raras com itérbio, érbio, neodímio, praseodímio, hólmio, disprósio e túlio. Esses lasers usaram amplificadores de fibra dopada que não usam ação de lasing para fornecer amplificação de luz. O ganho nesses lasers é fornecido por não linearidades de fibra, como mistura de quatro ondas ou espalhamento Raman estimulado. Em lasers de fibra, a cavidade do laser é gerada pelo método de emenda de fusão com diferentes fibras ópticas.
O que são lasers de disco de fibra óptica?
O laser de disco de fibra é uma forma de laser de fibra ótica em que a bomba não fica restrita ao revestimento da fibra ótica. A bomba nesses lasers é enrolada para direcionar a luz da bomba várias vezes ao longo do núcleo. Esses tipos de lasers são eficazes para dimensionamento de energia que requer várias fontes de bomba ao redor da periferia da bobina.
Fonte da imagem: Ken-ichi Ueda - do autor
3 lasers de disco de fibra, lasers de fibra com entrega transversal da bomba. a fibra óptica com Yb: o núcleo dopado é enrolado e rodeado com o diodos laser. wikipédia
Como os lasers de fibra óptica são travados no modo?
Os lasers baseados em fibra óptica são geralmente travados no modo com a ajuda da birrefringência da fibra. Devido ao efeito Kerr não linear óptico, a quantidade de mudança na polarização varia com a intensidade da luz. Portanto, o polarizador presente na cavidade do laser absorve ou bloqueia a luz do laser de baixa intensidade e permite que a luz de alta intensidade passe com atenuação desprezível. Isso suporta pulsos de modo bloqueado.
Às vezes, os espelhos de absorção saturável de semicondutores (SESAMs) também são usados para lasers de fibra óptica com bloqueio de modo. Os espelhos absorventes semicondutores saturáveis (SESAMs) possuem algumas técnicas de absorção saturável que permitem customizar os limites de absorção de acordo com o tipo de laser. Recentemente, os absorventes saturáveis de grafeno foram incorporados à base de fibra óptica (especialmente em lasers sintonizáveis) para bloqueio de modo.
Fonte da imagem: diagrama de modo de cavidade, para o modelagem artigo. Desenhado por Dr Bob.
CC BY-SA 3.0 wikipedia
O que são lasers de fibra de soliton escuro?
Lasers de soliton escuros foram construídos a partir de laser de fibra dopada com érbio de dispersão totalmente normal que possui um polarizador presente na cavidade do laser. Esses lasers pertencem ao regime de bloqueio fora do modo. Embora a emissão de pulso brilhante seja comum para esses lasers, sob condições adequadas, os lasers de fibra de soliton escuro são capazes de emitir pulsos escuros únicos ou múltiplos. A geração de pulso escuro por esses lasers pode ser atribuída à formação do soliton escuro de acordo com simulações numéricas.
O que são lasers de fibra óptica com vários comprimentos de onda?
Os lasers de fibra de múltiplos comprimentos de onda são tipos de lasers baseados em fibra óptica que geram vários comprimentos de onda de luz laser simultaneamente. O laser baseado em fibra óptica ZBLAN demonstrou a emissão de luz coerente azul e verde simultaneamente. O laser com bomba final ZBLAN foi aterrado em uma mídia de ganho óptico de conversão ascendente que usava lasers semicondutores de comprimentos de onda mais longos para bombear uma fibra de fluoreto dopada com Pr3 + / Yb3 +. Esta fibra de fluoreto tinha espelhos dielétricos revestidos presentes em cada extremidade da fibra óptica para formar uma cavidade.
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