דער גרונט־פּרינציפּ פֿון איין־מאָד פֿייבער־לייזערס

דער גרונט־פּרינציפּ פֿוןאיין-מאָד פיבער לייזערס

די דזשענעריישאַן פון לאַזער ריקווייערז צו טרעפן דרייַ גרונט באדינגונגען: באַפעלקערונג ינווערזשאַן, אַ פּאַסיק רעזאָנאַנט קאַוואַטי, און דערגרייכן דילאַזערשוועל (דער געווינס פון ליכט אין דער רעזאָנאַנטער קאַוואַטי מוז זיין גרעסער ווי דער פארלוסט). דער אַרבעטס מעקאַניזם פון איין-מאָד פיברע לייזערס איז פּונקט באַזירט אויף די יסודותדיקע פיזישע פּרינציפּן און דערגרייכט פאָרשטעלונג אָפּטימיזאַציע דורך דער ספּעציעלער סטרוקטור פון פיברע כוואַליעגיידס.

סטימולירטע ראַדיאַציע און פּאָפּולאַציע אינווערסיע זענען די פיזישע באַזע פֿאַר דער דזשענעריישאַן פון לאַזערס. ווען די ליכט ענערגיע וואָס ווערט אַרויסגעלאָזט דורך דער פּאָמפּע מקור (געוויינטלעך אַ האַלב-קאָנדוקטאָר לאַזער דיאָד) ווערט אינדזשעקטעד אין די געווינס פיברע דאָפּירט מיט זעלטענע ערד יאָנען (אַזאַ ווי יטערביום Yb³⁺, ערביום Er³⁺), אַבזאָרבירן די זעלטענע ערד יאָנען ענערגיע און גייען איבער פון דעם גרונט צושטאַנד צו דעם אויפֿגערעגטן צושטאַנד. ווען די צאָל יאָנען אין דעם אויפֿגערעגטן צושטאַנד איז גרעסער ווי אין דעם גרונט צושטאַנד, ווערט געשאַפֿן אַ פּאָפּולאַציע אינווערסיע צושטאַנד. אין דעם פונקט וועט דער אינצידענטער פאָטאָן אויסלעזן די סטימולירטע ראַדיאַציע פון ​​דעם אויפֿגערעגטן צושטאַנד יאָן, דזשענערירנדיק נייע פאָטאָנען פון דער זעלבער אָפטקייט, פאַזע און ריכטונג ווי דער אינצידענטער פאָטאָן, דערמיט דערגרייכנדיק אָפּטישע פֿאַרשטאַרקונג.

די הויפּט שטריך פון איין-מאָדפיבער לייזערסליגט אין זייער גאָר דין קערן דיאַמעטער (טיפּיש 8-14μm). לויט דער כוואַליע אָפּטיק טעאָריע, קען אַזאַ אַ דין קערן נאָר דערלויבן איין עלעקטראָמאַגנעטישן פעלד מאָדע (ד"ה, פונדאַמענטאַל מאָדע LP₀₁ אָדער HE₁₁ מאָדע) צו זיין סטאַביל טראַנסמיטטעד, דאָס הייסט, דער איין מאָדע. דאָס עלימינירט די ינטערמאָדאַל דיספּערזשאַן פּראָבלעם וואָס עקזיסטירט אין מולטימאָד פיבערס, דאָס הייסט, די פּולס בראָדאַנינג דערשיינונג געפֿירט דורך די פאַרשפּרייטונג פון פאַרשידענע מאָדעס אין פאַרשידענע גיכקייטן. פֿון דער פּערספּעקטיוו פון טראַנסמיסיע קעראַקטעריסטיקס, איז דער וועג חילוק פון ליכט וואָס פאַרשפּרייט זיך צוזאמען די אַקסיאַל ריכטונג אין איין-מאָד אָפּטישע פיבערס גאָר קליין, וואָס מאַכט אַז די אַוטפּוט שטראַל האָבן אַ גאנץ ספּיישאַל קאָוכירענס און גאַוסיאַן ענערגיע פאַרשפּרייטונג, און דער שטראַל קוואַליטעט פאַקטאָר M² קען דערנענטערן זיך צו 1 (M²=1 פֿאַר אַן אידעאַל גאַוסיאַן שטראַל).

פיבער לייזערס זענען אויסגעצייכנטע פארשטייערס פון דער דריטער דורלאַזער טעכנאָלאָגיע, וואָס ניצן זעלטענע ערד עלעמענט-דאָפּעד גלאז פייבערס ווי די געווינס מעדיום. איבער די לעצטע יאָרצענדלינג, האָבן איין-מאָד פייבער לייזערס פארנומען אַן אַלץ וויכטיקער טייל אין די גלאבאלע לייזער מאַרק, דאַנק זייער יינציק פאָרשטעלונג אַדוואַנידזשיז. קאַמפּערד מיט מולטימאָד פייבער לייזערס אָדער טראדיציאנעלן האַרט-שטאַט לייזער, קענען איין-מאָד פייבער לייזערס דזשענערירן אַן אידעאַל גאַוסיאַן שטראַל מיט אַ שטראַל קוואַליטעט נאָענט צו 1, וואָס מיינט אַז דער שטראַל קען כּמעט דערגרייכן די טעאָרעטיש מינימום דיווערדזשאַנס ווינקל און מינימום פאָוקיסט אָרט. די שטריך מאכט עס אַנערזייַטאַבאַל אין די פעלדער פון פּראַסעסינג און מעסטונג וואָס דאַרפן הויך פּינטלעכקייט און נידעריק טערמישע פּראַל.