Definitie: Een laser die een gedoteerde optische vezel als versterkingsmedium gebruikt, of een laser waarin het grootste deel van de laserresonantieholte uit optische vezels bestaat.
Fiberlasers verwijzen doorgaans naar lasers die optische vezels gebruiken als versterkingsmedium, hoewel sommige lasers die halfgeleiderversterkingsmedia (halfgeleideroptische versterkers) en vezelresonantieholtes gebruiken ook fiberlasers (of halfgeleideroptische lasers) kunnen worden genoemd. Daarnaast worden sommige andere soorten lasers (bijvoorbeeld fibergekoppelde halfgeleiderdiodes) en fiberversterkers ook fiberlasers (of fiberlasersystemen) genoemd.
Het versterkingsmedium is in de meeste gevallen een zeldzame-aarde-ion-gedoteerde vezel, zoals erbium (Er3+), ytterbium (Yb3+), thorium (Tm3+), of praseodymium (Pr3+), en moet worden gepompt door een of meer fiber-coupled laserdiodes. Hoewel het versterkingsmedium van fiberlasers vergelijkbaar is met dat van solid-state bulklasers, resulteren golfgeleidereffecten en kleine effectieve modusgebieden in lasers met verschillende eigenschappen. Ze hebben bijvoorbeeld doorgaans een hoge laserversterking en resonantieholteverliezen. Zie de termen fiberlaser en bodylaser.
Resonantieholte van vezellaser
Om een laserresonantieholte te krijgen met behulp van een glasvezel, kunnen sommige reflectoren worden gebruikt om een lineaire resonantieholte te vormen of kan een fiberringlaser worden vervaardigd. Verschillende soorten reflectoren kunnen worden gebruikt in de lineaire optische laserresonantieholte:
1. In een laboratoriumopstelling kan een gangbare dichroïsche reflector worden gebruikt bij de verticaal gesneden vezelpoort, zoals weergegeven in Afbeelding 1. Deze oplossing kan echter niet worden gebruikt voor massaproductie en is niet duurzaam.
2. De Fresnel-reflectie aan het uiteinde van de kale vezel is voldoende om te fungeren als een uitgangskoppelaar voor de vezellaser. Een voorbeeld is te zien in Fig. 2.
3. Het is ook mogelijk om een diëlektrische coating direct op de vezelpoort aan te brengen, meestal door middel van verdamping. Dergelijke coatings geven een grote reflectiviteit over een breed bereik.
4. Voor commerciële producten worden meestal vezel-Bragg-roosters gebruikt, die direct uit gedoteerde vezels kunnen worden bereid of door ongedoteerde vezels aan actieve vezels te smelten. Afbeelding 3 toont een Distributed Bragg Reflection-laser (DBR-laser) die twee vezelroosters bevat, en een distributed feedback-laser bestaat waar er een rooster in de gedoteerde vezel zit met een faseverschuiving ertussen.
5. Als het licht dat de vezel verlaat, wordt gecollimeerd met behulp van een lens en teruggekaatst door een dichroïsche reflector, kan een betere vermogensafhandeling worden verkregen (bijv. Afbeelding 4). Het licht dat door de reflector wordt verkregen, heeft een sterk verminderde intensiteit vanwege het grotere bundeloppervlak. Een kleine verkeerde uitlijning kan echter aanzienlijke reflectieverliezen veroorzaken en extra Fresnel-reflecties aan het uiteinde van de vezel kunnen een filtereffect creëren. Dit laatste kan worden onderdrukt door gebruik te maken van tilt-cut vezelpoorten, maar dit introduceert golflengteafhankelijke verliezen.
6. Een optische lusreflector kan ook worden gevormd (Figuur 5), waarbij gebruik wordt gemaakt van een vezelkoppelaar en passieve vezel.
De meeste optische lasers worden gepompt door een of meer fiber-coupled semiconductor lasers. Het pomplicht wordt direct gekoppeld in de kern, of met hoog vermogen in de pompbekleding (zie Dual Cladding Fibers), zoals hieronder in meer detail wordt besproken.
Er bestaan veel verschillende soorten fiberlasers. Hieronder worden er een aantal beschreven.
