لیزر فیبری موج پیوسته (Continuous-Wave Fiber Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر فیبری موج پیوسته (Continuous-Wave Fiber Laser) :
Continuous-Wave (CW) Fiber Laser به لیزر فیبری اطلاق می شود که پرتو خروجی آن به صورت پیوسته و بدون قطع شدن (برخلاف مد پالسی) تولید می شود. در این حالت، پمپاژ نیز به صورت پیوسته انجام می شود و لیزر در حالت پایدار (steady-state) کار می کند. توان خروجی در طول زمان ثابت است (با نوسانات کم). CW Fiber Laserها رایج ترین نوع لیزرهای فیبری در کاربردهای صنعتی هستند.
مکانیزم کار CW Fiber Laser: پمپ دیودی به طور پیوسته نور را به فیبر تزریق می کند. یون های دوپانت برانگیخته شده و با گسیل القایی، فوتون های همدوس تولید می کنند. حفره لیزری (که توسط آینه های فیبر براگ یا حلقه های خارجی تشکیل شده) نوسان را پایدار نگه می دارد. پس از گذشت زمان کوتاهی (چند میکروثانیه)، لیزر به حالت پایدار می رسد و توان خروجی ثابت می شود. بازده CW Fiber Laserها معمولا بالا است (تا ۵۰٪ برای Yb).
کاربردهای CW Fiber Laser بسیار گسترده است. در صنعت، برای برش فلزات (به ویژه ورق های نازک و ضخیم)، جوشکاری پیوسته، روکش دهی (cladding)، و عملیات حرارتی سطحی استفاده می شود. در مخابرات، لیزرهای CW اربیوم به عنوان منبع سیگنال و پمپ برای تقویت کننده ها به کار می روند. در پزشکی، برای انعقاد بافت و درمان های حرارتی، و در نظامی برای تسلیحات لیزری پیوسته (مانند سیستم های دفاع هوایی) استفاده می شود.
توان CW Fiber Laserها از چند میلی وات (برای کاربردهای مخابراتی) تا چند ده کیلووات (برای صنعت) متغیر است. چالش های اصلی در CW Fiber Laserهای توان بالا شامل مدیریت حرارتی (گرمای تولیدی در فیبر)، اثرات غیرخطی (مانند Raman و Brillouin) که با افزایش توان ظاهر می شوند، و تخریب نوری فیبر (فتودارکینگ) در طول زمان است. برای مقابله با این چالش ها، از فیبرهای با میدان بزرگ (LMA)، پمپاژ کلمواد، و خنک کاری فعال استفاده می شود. همچنین طراحی بهینه حفره و انتخاب غلظت دوپانت مناسب اهمیت دارد. CW Fiber Laserها به دلیل پایداری، بازده بالا، و هزینه نگهداری پایین، به ستون فقرات صنعت لیزر تبدیل شده اند و بازار آن ها به سرعت در حال رشد است.
