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ファイバーレーザーはどのように機能しますか?–瑞街ファイバーレーザー切断工場のリサ

レーザーの中心媒体として使用されるファイバーは、希土類元素でドープされており、ほとんどの場合、これはエルビウムです。これが行われる理由は、これらの地球要素の原子レベルが非常に有用なエネルギーレベルを持っているためです。これにより、安価なダイオードレーザーポンプソースを使用できるようになりますが、それでも高いエネルギー出力が得られます.

たとえば、エルビウムでファイバーをドーピングすることにより、波長 980 nm の光子を吸収できるエネルギーレベルは、1550 nm に相当する準安定レベルまで減衰します。これは、980nm のレーザー ポンプ光源を使用しながら、1550nm の高品質、高エネルギー、高出力のレーザー ビームを実現できることを意味します。

エルビウム原子はドープファイバー内でレーザー媒質として機能し、放出された光子はファイバーコア内に留まります。光子が閉じ込められたままになるキャビティを作成するために、ファイバー ブラッグ グレーティングとして知られるものが追加されます。

ブラッグ グレーティングは、屈折率が変更されたストライプのあるガラスのセクションです。光がある屈折率と次の屈折率の間の境界を通過するたびに、小さな光が屈折して戻ります。基本的に、ブラッグ グレーティングはファイバー レーザーを鏡のように機能させます。

ポンプ レーザーは、ファイバー コア自体が小さすぎて低品質のダイオード レーザーを集束させることができないため、ファイバー コアの周囲にあるクラッドに集束されます。レーザーをコアの周りのクラッドにポンピングすることにより、レーザーは内部で跳ね返され、コアを通過するたびに、より多くのポンプ光がコアに吸収されます。