1. Principes des lasers à fibre --Introduction

  Le laser à fibre est un dispositif qui utilise une fibre de verre dopée aux terres rares comme milieu de gain pour générer une sortie laser. Les lasers à fibre peuvent être développés sur la base d'amplificateurs à fibre. Du fait que les cœurs de fibre des lasers à fibre sont très fins, sous l'action de la lumière de pompe, la densité de puissance interne de la fibre est élevée, provoquant le phénomène d'« inversion de population » au niveau d'énergie du laser. Sur cette base, une cavité résonnante est formée à travers une boucle de rétroaction positive pour former une oscillation laser à la sortie. Les marques de laser à fibre les plus célèbres sont IPG, Raycus, etc.

      Les lasers à fibre peuvent avoir des régions actives de plusieurs kilomètres de long et peuvent donc fournir un gain optique très élevé. Ils peuvent supporter des niveaux de kilowatt de puissance de sortie continue en raison du rapport surface/volume élevé de la fibre, qui permet un refroidissement efficace.

2. Principe du laser à fibre - structure

   La structure du laser à fibre est similaire au laser à solide et au laser à gaz traditionnels. Il est principalement composé de trois parties : la source de pompage, le milieu de gain et la cavité résonnante, comme le montre la figure ci-dessous. Parmi eux, la source de pompage est généralement un laser à semi-conducteur de forte puissance, le milieu amplificateur est une fibre de verre dopée aux terres rares et la cavité résonnante est composée d'un coupleur ou d'un réseau de fibres.

3.Le principe du laser à fibre

    Dans la figure ci-dessus, la lumière de pompage émise par la source de pompage est couplée dans le milieu de gain à travers un miroir. Étant donné que le milieu de gain est une fibre dopée aux terres rares, la lumière de pompe est absorbée et l'ion de terre rare qui absorbe l'énergie des photons génère des niveaux d'énergie Transition et réalise l'inversion de population, les particules inversées traversent la cavité résonnante, transition de l'état excité à l'état fondamental, libère de l'énergie et forme une sortie laser stable.

     Les lasers à fibre ont de nombreuses caractéristiques telles qu'une longue durée de vie, une petite taille, un prix bas et une production flexible. À l'heure actuelle, ils sont largement utilisés dans de nombreux domaines tels que la communication par fibre laser , les équipements médicaux, la fabrication automobile, la défense et la sécurité militaires.

4. Le principe du laser à fibre--caractéristiques

      Caractéristique 1 : En raison du petit diamètre du noyau de la fibre, une densité de puissance élevée se forme facilement dans le noyau. Par conséquent, le laser à fibre a une efficacité de conversion plus élevée, un seuil inférieur, un gain plus élevé, une largeur de ligne plus étroite et une connexion pratique et efficace avec le système de communication à fibre optique actuel.

  Caractéristique 2 : Étant donné que la fibre a une bonne flexibilité, le laser à fibre a les caractéristiques d'une structure petite et flexible, compacte, de performances à coût élevé et d'une intégration système plus facile.

  Caractéristique 3: Par rapport aux lasers à semi-conducteurs et aux lasers à gaz traditionnels, les lasers à fibre ont une efficacité de conversion d'énergie plus élevée, une structure plus compacte, une fiabilité élevée et conviennent à la production de masse.

     Caractéristique 4 : Par rapport aux lasers à semi-conducteurs, les lasers à fibre ont une meilleure monochromaticité, peuvent produire moins de chirp et de distorsion pendant la modulation et ont moins de perte de couplage avec la fibre.