ไฟเบอร์เลเซอร์ในสาขาการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง
การไฟเบอร์เลเซอร์หมายถึงเลเซอร์ที่ใช้เส้นใยแก้วที่เจือธาตุหายากเป็นตัวกลางในการขยายสัญญาณ เลเซอร์ไฟเบอร์สามารถพัฒนาได้โดยอาศัยตัวขยายสัญญาณไฟเบอร์ โดยมีหลักการทำงานดังนี้ ยกตัวอย่างเลเซอร์ไฟเบอร์แบบปั๊มตามยาว เส้นใยที่เจือธาตุหายากจะถูกวางระหว่างกระจกสองบานที่มีค่าการสะท้อนแสงที่เลือกไว้ แสงจากปั๊มจะเชื่อมต่อกับเส้นใยจากกระจกด้านซ้าย กระจกด้านซ้ายจะส่องผ่านแสงจากปั๊มทั้งหมดและสะท้อนแสงเลเซอร์จนหมด เพื่อให้แสงจากปั๊มสามารถนำไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และป้องกันไม่ให้แสงจากปั๊มเกิดการสั่นพ้องและก่อให้เกิดแสงที่ออกมาไม่เสถียร กล้องเอนโดสโคปด้านขวาจะยอมให้ส่วนเลเซอร์ผ่านเข้าไปเพื่อสร้างการป้อนกลับของลำแสงเลเซอร์และรับแสงเลเซอร์ออกมา โฟตอนที่ความยาวคลื่นของปั๊มจะถูกดูดกลืนโดยตัวกลาง ทำให้เกิดการกลับทิศของจำนวนไอออน และสุดท้ายจะปล่อยแสงที่ถูกกระตุ้นในตัวกลางเส้นใยที่เจือธาตุหายากออกมาเพื่อส่งแสงเลเซอร์ออกมา
คุณสมบัติของเลเซอร์ไฟเบอร์: ประสิทธิภาพการเชื่อมต่อสูงเนื่องจากตัวกลางเลเซอร์เองเป็นตัวนำคลื่น ประสิทธิภาพการแปลงสูง เกณฑ์ต่ำ และประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่ดี มีช่วงการประสานงานกว้าง การกระจายตัวและความเสถียรที่ดี เลเซอร์ไฟเบอร์ยังสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นตัวแปลงความยาวคลื่นที่มีประสิทธิภาพ นั่นคือการแปลงความยาวคลื่นของแสงปั๊มเป็นความยาวคลื่นเลเซอร์ของไอออนแรร์เอิร์ธที่เจือปน ความยาวคลื่นเลเซอร์นี้คือความยาวคลื่นแสงที่ส่งออกของเลเซอร์ไฟเบอร์โดยตรง ความยาวคลื่นนี้ไม่ได้ควบคุมโดยความยาวคลื่นของปั๊ม และถูกกำหนดโดยองค์ประกอบแรร์เอิร์ธที่เจือปนในวัสดุเท่านั้น ดังนั้น เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีความยาวคลื่นสั้นและกำลังสูงที่สอดคล้องกับสเปกตรัมการดูดกลืนของไอออนแรร์เอิร์ธ จึงสามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดปั๊มเพื่อให้ได้เอาต์พุตเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นต่างกัน
การจำแนกประเภทเลเซอร์ไฟเบอร์: เลเซอร์ไฟเบอร์มีหลายประเภท แบ่งตามค่าเกนของตัวกลาง ได้แก่ เลเซอร์ไฟเบอร์แบบโดปหายาก เลเซอร์ไฟเบอร์แบบไม่เชิงเส้น เลเซอร์ไฟเบอร์ผลึกเดี่ยว และเลเซอร์ไฟเบอร์พลาสติก แบ่งตามโครงสร้างไฟเบอร์ได้เป็นเลเซอร์ไฟเบอร์แบบหุ้มชั้นเดียวและเลเซอร์ไฟเบอร์แบบหุ้มสองชั้น แบ่งตามองค์ประกอบโดปได้มากกว่าสิบประเภท เช่น เออร์เบียม นีโอดิเมียม เพรซีโอดิเมียม เป็นต้น แบ่งตามวิธีการปั๊มได้เป็นเลเซอร์แบบปั๊มปลายไฟเบอร์ออปติก เลเซอร์แบบไมโครปริซึม เลเซอร์แบบวงแหวน ฯลฯ แบ่งตามโครงสร้างของโพรงเรโซแนนซ์ได้เป็นเลเซอร์ไฟเบอร์แบบโพรง FP เลเซอร์ไฟเบอร์แบบโพรงวงแหวน เลเซอร์แบบโพรงรูปตัว "8" เป็นต้น แบ่งตามโหมดการทำงานได้เป็นเลเซอร์ไฟเบอร์แบบพัลส์และเลเซอร์แบบต่อเนื่อง เป็นต้น การพัฒนาเลเซอร์ไฟเบอร์กำลังเร่งตัวขึ้น ปัจจุบันมีเลเซอร์ไฟเบอร์หลายชนิดเลเซอร์กำลังสูง, เลเซอร์พัลส์อัลตราสั้น, และเลเซอร์แบบปรับได้ความกว้างเส้นแคบกำลังเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เลเซอร์ไฟเบอร์จะพัฒนาต่อไปในทิศทางของกำลังเอาต์พุตที่สูงขึ้น คุณภาพลำแสงที่ดีขึ้น และจุดสูงสุดของพัลส์ที่สูงขึ้น
เวลาโพสต์: 9 พ.ค. 2568