لیزر فیبری Raman (انگلیسی : Raman Fiber Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر فیبری Raman (انگلیسی : Raman Fiber Laser) :
Raman Fiber Laser نوع خاصی از لیزر فیبری است که بر پایه پدیده غیرخطی پراکندگی رامان (Raman Scattering) کار می کند، نه بر پایه گسیل القایی از یون های دوپانت. در این لیزر، یک فیبر نوری (معمولا بدون دوپانت یا با دوپانت غیرفعال) به عنوان محیط بهره عمل می کند. یک لیزر پمپ با طول موج کوتاه تر به فیبر تزریق می شود و در اثر پراکندگی رامان تحریک شده (Stimulated Raman Scattering)، فوتون هایی با طول موج بلندتر (استوکس) تولید و تقویت می شوند. این فرایند نیازمند یک حفره نوری (معمولا با توری های فیبر براگ) برای بازخورد در طول موج رامان است.
مکانیزم: پراکندگی رامان شامل برهمکنش نور با ارتعاشات شبکه (فونون های نوری) در ماده فیبر است. یک فوتون پمپ با فرکانس
\[ v_p \]جذب شده و یک فوتون با فرکانس کمتر
\[ v_s = v_p - v_R \](که
\[ v_R \]فرکانس ارتعاشی شبکه است) گسیل می شود. انرژی مازاد به صورت فونون در ماده تلف می شود. در فیبر سیلیکایی، بیشترین بهره رامان در جابجایی فرکانسی حدود ۱۳٫۲ THz (حدود ۴۴۰ cm⁻¹) رخ می دهد. بهره رامان در طول فیبر انباشته می شود و می تواند به لیزر منجر شود.
مزیت بزرگ لیزرهای رامان، قابلیت تولید طول موج هایی است که با دوپانت های معمولی قابل دستیابی نیستند. با انتخاب طول موج پمپ مناسب و استفاده از حفره های چندمرحله ای (با چندین مرتبه جابجایی رامان)، می توان به طول موج های دلخواه در محدوده وسیعی دست یافت. این لیزرها در مخابرات نوری برای تقویت سیگنال در باندهای جدید (مانند باند U و E) و به عنوان منابع پمپ برای تقویت کننده های رامان توزیع یافته استفاده می شوند. همچنین در سنجش از دور، طیف سنجی، و تحقیقات علمی کاربرد دارند.
چالش های لیزرهای رامان شامل بازده پایین تر نسبت به لیزرهای دوپانت دار (به دلیل ماهیت غیرخطی)، نیاز به طول فیبر زیاد (چند ده تا چند صد متر) برای دستیابی به بهره کافی، و رقابت با سایر اثرات غیرخطی (مانند بریلوئن) است. با این حال، طراحی دقیق حفره (با توری های فیبر براگ با بازتابندگی بالا) و انتخاب توان پمپ مناسب می تواند این مشکلات را کاهش دهد. لیزرهای رامان به دلیل قابلیت تولید طول موج های جدید و توزیع یافته، ابزارهای مهمی در مخابرات و حسگرها هستند.
