لیزر فیبری دوپ شده با پرازئودیمیم (Praseodymium-Doped Fiber Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر فیبری دوپ شده با پرازئودیمیم (Praseodymium-Doped Fiber Laser) :
Praseodymium-Doped Fiber Laser (PDFL) از فیبر دوپ شده با یون های پرازئودیمیم (
\[ Pr^{3+} \]) بهره می برد. این لیزر به دلیل توانایی تولید طول موج های مرئی (سبز، نارنجی، قرمز) و مادون قرمز نزدیک اهمیت دارد. مهمترین انتقال های آن در ۴۹۰ نانومتر (آبی-سبز)، ۵۲۰ نانومتر (سبز)، ۶۰۵ نانومتر (نارنجی)، ۶۳۵ نانومتر (قرمز)، و ۱.۳ میکرون (مخابرات) است. برای دستیابی به بازده مناسب، معمولا از فیبرهای با میزبان فلوراید (ZBLAN) استفاده می شود، زیرا سیلیکا تلفات بالایی در این طول موج ها دارد.
مکانیزم عملکرد PDFL پیچیده است و شامل چندین تراز انرژی و فرایندهای بالا-تبدیل (upconversion) برای تولید نور مرئی می شود. پمپاژ معمولا در محدوده آبی-بنفش (حدود ۴۴۰-۴۸۰ نانومتر) با دیودهای لیزری یا لیزرهای دیگر انجام می شود. بازده این لیزرها به دلیل ماهیت چندمرحله ای نسبتا پایین است، اما با طراحی مناسب می توان به توان های چند وات در مرئی دست یافت.
از لیزر فیبری پرازئودیمیم در پزشکی برای درمان های پوستی و عروقی (نور قرمز و زرد)، در نمایشگرها و نورپردازی (به عنوان منبع نور رنگی)، در مخابرات برای تقویت سیگنال در محدوده ۱.۳ میکرون (O-band)، و در تحقیقات علمی برای طیف سنجی و میکروسکوپ فلورسانس استفاده می شود. همچنین در ستاره شناسی برای ایجاد ستاره های راهنمای لیزری (لیزر زرد) کاربرد دارد.
چالش اصلی PDFL، نیاز به فیبرهای غیرسیلیکایی با تلفات کم و پایداری بالا است. فیبرهای فلورایدی (ZBLAN) از نظر مکانیکی و شیمیایی ضعیف تر از سیلیکا هستند و جوش دادن آنها به فیبرهای استاندارد دشوار است. همچنین فرایندهای بالا-تبدیل نیاز به پمپاژ قوی دارند و ممکن است باعث تخریب فیبر شوند. با این حال، پیشرفت در ساخت فیبرهای فلورایدی با کیفیت بالا و دیودهای پمپ آبی/بنفش قدرتمند، PDFL را به یک فناوری عملی برای کاربردهای خاص تبدیل کرده است. لیزرهای پرازئودیمیم به ویژه برای تولید نور زرد (۵۸۹ نانومتر) در ستاره های راهنما بسیار مورد توجه هستند.
