La baza principo deunu-reĝimaj fibraj laseroj
La generado de lasero postulas plenumi tri bazajn kondiĉojn: populacian inversion, taŭgan resonancan kavaĵon, kaj atingi lalaserosojlo (la gajno de lumo en la resonanca kavaĵo devas esti pli granda ol la perdo). La funkcimekanismo de unu-reĝimaj fibraj laseroj baziĝas ĝuste sur ĉi tiuj fundamentaj fizikaj principoj kaj atingas optimumigon de rendimento per la speciala strukturo de fibraj ondogvidiloj.
Stimulita radiado kaj populacia inversio estas la fizika bazo por la generado de laseroj. Kiam la lumenergio elsendita de la pumpfonto (kutime duonkondukta laserdiodo) estas injektita en la gajnofibron dopitan per rarateraj jonoj (kiel ekzemple Iterbio Yb³⁺, erbio Er³⁺), la rarateraj jonoj sorbas energion kaj transiras de la bazstato al la ekscitita stato. Kiam la nombro de jonoj en la ekscitita stato superas tiun en la bazstato, populacia inversio formiĝas. Ĉe tiu punkto, la incida fotono ekigos la stimulitan radiadon de la ekscitita jono, generante novajn fotonojn de la sama frekvenco, fazo kaj direkto kiel la incida fotono, tiel atingante optikan amplifikadon.
La kerna trajto de unu-reĝimafibraj laserojkuŝas en ilia ekstreme fajna kerndiametro (tipe 8-14μm). Laŭ la teorio de onda optiko, tia fajna kerno povas permesi stabile transdoni nur unu elektromagnetan kampan modon (t.e., fundamentan modon LP₀₁ aŭ HE₁₁ modon), tio estas, la unuopan modon. Tio forigas la problemon de intermodala disperso ekzistanta en plurmodaj fibroj, tio estas, la pulsan plilarĝiĝan fenomenon kaŭzitan de la disvastiĝo de malsamaj modoj je malsamaj rapidoj. El la perspektivo de transmisiaj karakterizaĵoj, la vojdiferenco de lumo disvastiĝanta laŭ la aksa direkto en unuopa-reĝimaj optikaj fibroj estas ekstreme malgranda, kio igas la eliran faskon havi perfektan spacan koherecon kaj Gaŭsan energidistribuon, kaj la faska kvalita faktoro M² povas proksimiĝi al 1 (M²=1 por ideala Gaŭsa fasko).
Fibraj laseroj estas elstaraj reprezentantoj de la tria generaciolasera teknologio, kiuj uzas vitrofibrojn dopitajn per raraj teraj elementoj kiel la gajnomedion. Dum la pasinta jardeko, unu-reĝimaj fibraj laseroj okupis ĉiam pli gravan parton en la tutmonda lasermerkato, danke al siaj unikaj rendimentaj avantaĝoj. Kompare kun plurreĝimaj fibraj laseroj aŭ tradiciaj solidstataj laseroj, unu-reĝimaj fibraj laseroj povas generi idealan Gaŭsan faskon kun faska kvalito proksima al 1, kio signifas, ke la fasko povas preskaŭ atingi la teorian minimuman diverĝan angulon kaj minimuman fokusitan punkton. Ĉi tiu trajto igas ĝin neanstataŭigebla en la kampoj de prilaborado kaj mezurado, kiuj postulas altan precizecon kaj malaltan termikan efikon.
Afiŝtempo: 19-a de novembro 2025