لیزر فیبری با توان پایین (Low-Power Fiber Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر فیبری با توان پایین (Low-Power Fiber Laser) :
Low-Power Fiber Laser به لیزرهای فیبری با توان خروجی کمتر از چند وات (معمولا میلی وات تا چند صد میلی وات) اطلاق می شود. این لیزرها عمدتا در کاربردهایی استفاده می شوند که به توان بالا نیاز نیست، اما کیفیت پرتو، پایداری طول موج، و فشردگی اهمیت دارد. رایج ترین نوع این لیزرها، لیزرهای فیبری دوپ شده با اربیوم (Er) برای مخابرات و لیزرهای فیبری تک فرکانس هستند.
ساختار این لیزرها بسیار ساده است. هسته فیبر با قطر کوچک (تک حالته) دوپ می شود و حفره لیزر توسط توری های فیبر براگ (FBG) در دو سر فیبر تشکیل می شود. پمپاژ با دیودهای لیزری کم توان (چند ده میلی وات تا چند صد میلی وات) انجام می شود. به دلیل توان پایین، اثرات غیرخطی و حرارتی ناچیز هستند و سیستم می تواند بسیار پایدار باشد. این لیزرها اغلب نیازی به خنک کاری فعال ندارند.
کاربرد اصلی لیزرهای فیبری کم توان در مخابرات نوری است. لیزرهای فیبری اربیوم (EDFL) به عنوان منبع سیگنال در سیستم های WDM (مالتی پلکس تقسیم طول موج) و به عنوان نوسانساز محلی در گیرنده های نوری استفاده می شوند. لیزرهای فیبری تک فرکانس با پهنای خط بسیار باریک (چند کیلوهرتز) در سنجش فیبر نوری (حسگرهای تداخل سنجی)، طیف سنجی با وضوح بالا، و مترولوژی فرکانسی کاربرد دارند. همچنین در پزشکی برای برخی کاربردهای تشخیصی (مانند توموگرافی همدوسی نوری - OCT) و در تحقیقات علمی به عنوان منبع نور مرجع استفاده می شوند.
از مزایای این لیزرها می توان به پایداری طول موج بالا، نویز کم، پهنای خط باریک، و قابلیت کوک پذیری (با اعمال تنش یا دما به توری های FBG) اشاره کرد. چالش اصلی در ساخت آنها، کنترل دقیق فرایند ساخت توری های FBG و دوپانت فیبر برای دستیابی به ویژگی های مطلوب است. همچنین ایزوله سازی در برابر بازتاب های خارجی برای حفظ پایداری فرکانسی اهمیت دارد. لیزرهای فیبری کم توان با وجود توان پایین، نقش حیاتی در زیرساخت مخابرات جهانی و بسیاری از سیستم های حسگر پیشرفته ایفا می کنند.
