Il-prinċipju bażiku ta'lejżers tal-fibra b'modalità waħda
Il-ġenerazzjoni tal-lejżer teħtieġ li jintlaħqu tliet kundizzjonijiet bażiċi: l-inverżjoni tal-popolazzjoni, kavità reżonanti xierqa, u l-ilħuq tal-lejżerlimitu (il-qligħ tad-dawl fil-kavità reżonanti jrid ikun akbar mit-telf). Il-mekkaniżmu ta' ħidma tal-lejżers tal-fibra b'modalità waħda huwa bbażat preċiżament fuq dawn il-prinċipji fiżiċi fundamentali u jikseb ottimizzazzjoni tal-prestazzjoni permezz tal-istruttura speċjali tal-gwidi tal-mewġ tal-fibra.
Ir-radjazzjoni stimulata u l-inverżjoni tal-popolazzjoni huma l-bażi fiżika għall-ġenerazzjoni tal-lejżers. Meta l-enerġija tad-dawl emessa mis-sors tal-pompa (ġeneralment dijodu tal-lejżer semikonduttur) tiġi injettata fil-fibra tal-qligħ iddopjata b'joni tad-dinja rari (bħal Ytterbium Yb³⁺, erbium Er³⁺), il-joni tad-dinja rari jassorbu l-enerġija u jgħaddu mill-istat fundamentali għall-istat eċċitat. Meta n-numru ta' joni fl-istat eċċitat jaqbeż dak fl-istat fundamentali, jiġi ffurmat stat ta' inverżjoni tal-popolazzjoni. F'dan il-punt, il-foton inċidentali jattiva r-radjazzjoni stimulata tal-jone tal-istat eċċitat, u jiġġenera fotoni ġodda tal-istess frekwenza, fażi u direzzjoni bħall-foton inċidentali, u b'hekk tinkiseb amplifikazzjoni ottika.
Il-karatteristika ewlenija tal-modalità waħdalejżers tal-fibratinsab fid-dijametru tal-qalba estremament fina tagħhom (tipikament 8-14μm). Skont it-teorija tal-ottika tal-mewġ, qalba fina bħal din tista' tippermetti biss li mod wieħed ta' kamp elettromanjetiku (jiġifieri, il-mod fundamentali LP₀₁ jew il-mod HE₁₁) jiġi trasmess b'mod stabbli, jiġifieri, il-modalità waħda. Dan jelimina l-problema tat-tixrid intermodali li teżisti fil-fibri multimodali, jiġifieri, il-fenomenu tat-twessigħ tal-polz ikkawżat mill-propagazzjoni ta' modi differenti b'veloċitajiet differenti. Mill-perspettiva tal-karatteristiċi tat-trażmissjoni, id-differenza fil-mogħdija tad-dawl li jippropaga tul id-direzzjoni assjali fil-fibri ottiċi b'modalità waħda hija estremament żgħira, li tagħmel ir-raġġ tal-ħruġ ikollu koerenza spazjali perfetta u distribuzzjoni tal-enerġija Gaussjana, u l-fattur tal-kwalità tar-raġġ M² jista' joqrob lejn 1 (M²=1 għal raġġ Gaussjan ideali).
Il-lejżers tal-fibra huma rappreżentanti eċċellenti tat-tielet ġenerazzjoniteknoloġija tal-lejżer, li jużaw fibri tal-ħġieġ iddoppjati b'elementi rari tad-dinja bħala l-mezz ta' qligħ. Matul l-aħħar għaxar snin, il-lejżers tal-fibra b'modalità waħda okkupaw sehem dejjem aktar importanti fis-suq globali tal-lejżers, grazzi għall-vantaġġi uniċi tagħhom fil-prestazzjoni. Meta mqabbla mal-lejżers tal-fibra multimodalità jew il-lejżer tradizzjonali ta' stat solidu, il-lejżers tal-fibra b'modalità waħda jistgħu jiġġeneraw raġġ Gaussian ideali b'kwalità tar-raġġ qrib l-1, li jfisser li r-raġġ jista' kważi jilħaq l-Angolu minimu teoretiku tad-diverġenza u l-punt minimu ffukat. Din il-karatteristika tagħmilha insostitwibbli fl-oqsma tal-ipproċessar u l-kejl li jeħtieġu preċiżjoni għolja u impatt termali baxx.
Ħin tal-posta: 19 ta' Novembru 2025