لیزر فیبری با شبکه براگ (Fiber Bragg Grating Laser)، در فیزیک (Physics)

انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :

لیزر فیبری با شبکه براگ (Fiber Bragg Grating Laser) :

Fiber Bragg Grating (FBG) Laser به لیزر فیبری اطلاق می شود که در آن آینه های حفره لیزر توسط توری های فیبر براگ (FBG) ساخته شده درون فیبر تشکیل می شوند. FBG یک ساختار دوره ای در ضریب شکست هسته فیبر است که در طول چند میلی متر تا چند سانتی متر ایجاد می شود. این ساختار در طول موج خاصی (طول موج براگ،

) بازتابندگی بالایی دارد. با نوشتن دو FBG در دو سر یک قطعه فیبر دوپ شده، یک حفره لیزری تمام-فیبری ایجاد می شود که نیازی به آینه های مجزا یا هم ترازی ندارد.

مزایای این ساختار بسیار زیاد است: پایداری مکانیکی و دمایی بالا، عدم نیاز به هم ترازی، فشردگی، و قابلیت اطمینان. FBGها می توانند با پهنای باند باریک (زیر ۰٫۱ نانومتر) ساخته شوند که منجر به لیزرهای تک فرکانس با پهنای خط بسیار کم (چند کیلوهرتز) می شود. همچنین می توان با طراحی FBGها (نوع فاز-شیفت یافته) حفره های بسیار کوتاه (چند سانتی متر) ساخت که منجر به نرخ تکرار بالا در لیزرهای قفل مدی می شود.

کاربردهای لیزرهای فیبری مبتنی بر FBG بسیار گسترده است. در مخابرات، به عنوان منابع نوری پایدار و تک فرکانس برای سیستم های WDM و کوهرنت. در حسگرهای فیبر نوری، به عنوان چشمه نور برای سیستم های تداخل سنجی و حسگرهای FBG خود. در لیزرهای پالسی Q-switched و قفل مدی، FBGها به عنوان آینه های خروجی و بازتابنده با پهنای باند کنترل شده استفاده می شوند. همچنین در لیزرهای با پهنای خط باریک برای طیف سنجی و مترولوژی کاربرد دارند.

انواع مختلفی از لیزرهای FBG وجود دارد: لیزرهای با حفره توزیع یافته (DFB) که در آنها یک FBG با شیفت فاز درون فیبر دوپ شده، کل حفره را تشکیل می دهد (لیزرهای کوتاه ترین طول). لیزرهای با بازتابنده براگ توزیع یافته (DBR) که دو FBG مجزا در دو طرف بخش دوپ شده قرار دارند. چالش اصلی در ساخت این لیزرها، نوشتن دقیق FBGها با ویژگی های مطلوب (طول موج مرکزی، پهنای باند، بازتابندگی) درون فیبر دوپ شده است. همچنین کنترل دمای FBGها برای پایداری طول موج ضروری است. با وجود این چالش ها، لیزرهای FBG به دلیل قابلیت اطمینان و عملکرد عالی، به یکی از اجزای اصلی فناوری لیزر فیبری تبدیل شده اند.