Osnovni principjednomodni vlaknasti laseri
Generisanje lasera zahteva ispunjavanje tri osnovna uslova: inverziju naseljenosti, odgovarajuću rezonantnu šupljinu i dostizanjelaserprag (pojačanje svjetlosti u rezonantnoj šupljini mora biti veće od gubitka). Mehanizam rada jednomodnih vlaknastih lasera upravo se zasniva na ovim fundamentalnim fizičkim principima i postiže optimizaciju performansi putem posebne strukture vlaknastih talasovoda.
Stimulisano zračenje i inverzija naseljenosti su fizička osnova za generisanje lasera. Kada se svjetlosna energija koju emituje izvor pumpe (obično poluprovodnička laserska dioda) ubrizga u optičko vlakno dopirano rijetkim zemnim ionima (kao što su iterbijum Yb³⁺, erbijum Er³⁺), rijetki zemni ioni apsorbuju energiju i prelaze iz osnovnog stanja u pobuđeno stanje. Kada broj iona u pobuđenom stanju premaši broj u osnovnom stanju, formira se stanje inverzije naseljenosti. U ovom trenutku, upadni foton će pokrenuti stimulisano zračenje iona u pobuđenom stanju, generišući nove fotone iste frekvencije, faze i smjera kao i upadni foton, čime se postiže optičko pojačanje.
Osnovna karakteristika jednomodnogvlaknasti laserileži u njihovom izuzetno finom promjeru jezgra (obično 8-14μm). Prema teoriji talasne optike, takvo fino jezgro može omogućiti stabilan prenos samo jednog moda elektromagnetnog polja (tj. fundamentalnog moda LP₀₁ ili HE₁₁ moda), odnosno jednomodnog. Ovo eliminiše problem intermodalne disperzije koji postoji u multimodnim vlaknima, odnosno fenomen širenja impulsa uzrokovan širenjem različitih modova različitim brzinama. Sa stanovišta karakteristika prenosa, razlika puta svjetlosti koja se širi duž aksijalnog smjera u jednomodnim optičkim vlaknima je izuzetno mala, što čini izlazni snop savršenom prostornom koherencijom i Gaussovom raspodjelom energije, a faktor kvaliteta snopa M² može se približiti 1 (M²=1 za idealni Gaussov snop).
Fiber laseri su izvanredni predstavnici treće generacije.laserska tehnologija, koji koriste staklena vlakna dopirana rijetkim zemnim elementima kao medij za pojačanje. Tokom protekle decenije, jednomodni vlaknasti laseri zauzeli su sve važniji udio na globalnom tržištu lasera, zahvaljujući svojim jedinstvenim prednostima u performansama. U poređenju sa višemodnim vlaknastim laserima ili tradicionalnim laserima u čvrstom stanju, jednomodni vlaknasti laseri mogu generisati idealan Gaussov snop sa kvalitetom snopa blizu 1, što znači da snop može gotovo dostići teoretski minimalni ugao divergencije i minimalnu fokusiranu tačku. Ova karakteristika ga čini nezamjenjivim u oblastima obrade i mjerenja koje zahtijevaju visoku preciznost i nizak termički uticaj.
Vrijeme objave: 19. novembar 2025.