Fiberkopplad diodelaser använder sällsynta jordartsdopade fibrer som det aktiva mediet, med laserdioder som pumpkälla, vilket i sig har några viktiga fördelar, vilket gör dem i formen genom generering av ultrakort puls är ganska attraktiv. Den höga förstärkningsbandbredden och effektiviteten hos dopade fibrer gör det möjligt att tillverka relativt billiga, kompakta, robusta fiberlasersystem som ger ett brett spektrum av fiberkopplade utstrålar för ett brett spektrum av applikationer.
Fibern ger ett högt förhållande mellan yta och volym, vilket möjliggör effektiv kylning och kan anpassas efter specifika prestandaparametrar. Fiberkopplad diodelaser är inledningsvis begränsad till kontinuerlig (CW), lågeffekt, drift i enläge. Efter mer än 30 års utveckling har Fiber Coupled Diode Laser kunnat uppnå en- och multimodsoperation, våglängdsområde som täcker UV (UV) till långt infrarött (Far-IR) band, och kan ge en mycket hög effektnivå, variabel upprepning frekvens och (kanske den mest betydelsefulla) millisekunden till femtosekundens pulsbredd.
Till skillnad från konventionella lediga lasrar använder Fiber Coupled Diode Laser fiber och fiber Bragg-galler (FBG), som ersätter konventionella dielektriska speglar för optisk återkoppling. De flesta kraftfulla fiberkopplade diodelaser använder en dubbelklädd fiberarkitektur, där förstärkningsmediet finns i fiberkärnan, omgivet av två lager av beklädnad. En multimodpumpstråle från en laserdiod eller annan fiberlaser sprider sig i den inre beklädnaden och begränsas av den yttre beklädnaden för att excitera det aktiva mediet och producera ett lasermod som sprider sig i fiberkärnan.
För att producera ultrasnabba laserpulser krävs aktiva eller passiva läge-låsningstekniker. Några av de tekniker som används idag för passiv lägeslåsning inkluderar icke-linjär polarisationsrotation och mättnadsabsorptionstekniker, medan elektro-optisk eller akusto-optisk modulator används för aktiv läslåsning.
I halvledarmättbar absorbator (SESAM) odlas halvledarkvantbrunnar på halvledardistribuerade Bragg-reflektorer, och SESAM har framgångsrikt använts för att tillverka femtosekundfiberkopplad diodelaser som arbetar med 1,0 μm och 1,5 μm våglängder. Användningen av erbiumdopad (Er) fiberkopplad diodelaser med grafenmättningsbara absorberare har visat självstartläge-låsta och stabila solitonpulser. Det här är bara några femtosekundfiberlaserarkitekturer som kommersiella lasrar använder för att möta en mängd olika vetenskapliga och industriella applikationer.
Fiberkopplad diodelaser är ett perfekt val för att implementera R / LM2-processen eftersom de ger den erforderliga höga uteffekten (cirka 800 W) och nära infraröd (NIR) våglängder, och jämfört med andra typer av lasrar som flashpumpad pulsad Nd: YAG lasrar, fiberkopplad diodelaser har lägre driftkostnader och längre underhållsintervall.
I en enfiberlaser-diodbaserad första generationens fiberlaser smälter vanligtvis ett stort antal av alla pumpkomponenter samman för att uppnå maximal stabilitet. Även om denna metod i allmänhet är mycket robust, är den särskilt mottaglig för ryggreflektionen från målmaterialet. Därför måste du använda någon typ av optisk isolator vid behandling av reflekterande metall, såsom koppar och mässing. Dessutom innebär användningen av smälta komponenter (ibland inklusive den slutliga överföringsfibern) att dessa lasrar inte kan repareras på plats. Därför, om någon komponent är något skadad, måste hela lasern returneras till fabriken för utbyte.
Sammanhängande Användningen av ett innovativt modulärt tillvägagångssätt för fiberkopplad diodelaser baseras främst på halvledarlaser, snarare än enstaka sändare, som pumpkälla. Ljuset som avges av pumpens linjära array införs i förstärkningsfibern med hjälp av en strålkombinerare som består av diskreta optiska element. Strålkombinationen kalibrerar också strålen för förstärkningsfiberutgången och sedan kopplas de andra optiska elementen effektivt till den slutliga transportfibern.