7 usi e vantaggi del laser a fibra: fatti che dovresti sapere!

I laser a fibra presentano vantaggi significativi rispetto ad altri laser:

• Nei laser a fibra, la luce laser è sia prodotta che diretta da un mezzo integralmente flessibile che consente un trasporto migliore e più facile della luce laser nella posizione mirata.
• I laser basati su fibra ottica forniscono un'elevata potenza di uscita rispetto ad altri diversi tipi di laser.
• I laser basati su fibra ottica forniscono un guadagno ottico molto elevato e hanno regioni attive che si estendono su diversi chilometri.
• Le fibre ottiche hanno un elevato rapporto tra superficie e volume che consente una potenza di uscita continua a livello di kilowatt con un raffreddamento efficiente.
• La guida d'onda di una fibra ottica riduce la distorsione nel percorso ottico dovuta a problemi termici.
• I laser a fibra ottica sono relativamente più compatti dei laser a stato solido o a gas (della stessa potenza di uscita) e generano un raggio laser di alta qualità, limitato dalla diffrazione.
• I laser a fibra ottica forniscono stabilità vibrazionale, tolleranza alle alte temperature e una durata di vita estesa a costi inferiori.

Applicazioni dei laser a fibra:

• I laser a fibra ottica forniscono fasci laser continui ad alta potenza che possono essere efficaci per diverse applicazioni industriali come materiali di saldatura e taglio come polimeri, metalli o vetro. I laser a fibra ottica di media e bassa potenza vengono utilizzati per l'incisione sui materiali.
• Oltre alle applicazioni industriali, i laser a fibra ottica sono utilizzati anche in medicina, telecomunicazioni, spettroscopia. i laser sono adatti in campo medico su tessuti delicati e molli dove l'uso di un bisturi potrebbe essere difficile. I laser a fibra ottica sono spesso utilizzati in spettroscopia per studiare e osservare l'interazione tra radiazioni elettromagnetiche e materia.

Cosa sono i laser a fibra?

I laser a fibra o laser a fibra ottica utilizzano il principio della riflessione interna totale con l'aiuto di fibre ottiche per la trasmissione della luce. Questi laser sono utilizzati per trasmettere la luce su lunghe distanze e aiutano anche a ridurre la distorsione termica del raggio laser. I laser a fibra ottica sono generalmente drogati con terre rare come itterbio, erbio, neodimio, praseodimio, olmio, disprosio e tulio. Questi laser utilizzavano amplificatori in fibra drogata che non utilizzano l'azione del laser per fornire l'amplificazione della luce. Il guadagno in questi laser è fornito dalle non linearità delle fibre come la miscelazione a quattro onde o lo scattering Raman stimolato. Nei laser a fibra, la cavità laser viene generata con il metodo di giunzione a fusione con diverse fibre ottiche.

Cosa sono i laser a disco in fibra ottica?

Il laser a disco in fibra è una forma di laser in fibra ottica in cui la pompa non è limitata all'interno del rivestimento della fibra ottica. La pompa in questi laser è arrotolata per dirigere la luce della pompa più volte attraverso il nucleo. Questi tipi di laser sono efficaci per il ridimensionamento della potenza che richiede diverse sorgenti di pompa attorno alla periferia della bobina.

In che modo i laser a fibra ottica vengono bloccati in modalità?

I laser basati su fibra ottica sono generalmente bloccati in modalità con l'aiuto della birifrangenza della fibra. A causa dell'effetto Kerr ottico non lineare, la quantità di variazione della polarizzazione varia con l'intensità della luce. Pertanto, il polarizzatore presente nella cavità laser assorbe o blocca la luce laser di minore intensità e consente il passaggio della luce ad alta intensità con un'attenuazione trascurabile. Questo supporta impulsi bloccati in modalità.

 A volte, gli specchi semiconduttori assorbitori saturabili (SESAM) vengono utilizzati anche per i laser a fibra ottica con blocco della modalità. Gli specchi semiconduttori assorbitori saturabili (SESAM) hanno alcune tecniche di assorbimento saturabili che consentono di personalizzare i limiti dell'assorbitore in base al tipo di laser. In tempi recenti, gli assorbitori saturabili in grafene sono incorporati in fibre ottiche (specialmente nei laser sintonizzabili) per il bloccaggio della modalità.

Cosa sono i laser a fibra solitonica oscura?

I laser a solitoni scuri sono stati costruiti con un normale laser a fibra drogata con erbio a dispersione che ha un polarizzatore presente nella cavità del laser. Questi laser appartengono al regime di blocco non in modalità. Anche se l'emissione di impulsi luminosi è comune per questi laser, in condizioni adeguate i laser a fibra di solitoni scuri sono in grado di emettere impulsi scuri singoli o multipli. La generazione di impulsi oscuri da parte di questi laser può essere attribuita alla forma del solitone scuro secondo simulazioni numeriche.

Cosa sono i laser a fibra ottica multi-lunghezza d'onda?

I laser a fibra multi-lunghezza d'onda sono tipi di laser basati su fibra ottica che generano più lunghezze d'onda della luce laser simultaneamente. Il laser a fibra ottica ZBLAN ha dimostrato l'emissione di luce coerente blu e verde simultaneamente. Il laser a pompaggio finale ZBLAN è stato messo a terra su un supporto di guadagno ottico di conversione che utilizzava laser a semiconduttore di lunghezze d'onda maggiori per pompare una fibra fluorurata drogata Pr3 + / Yb3 +. Questa fibra fluoruro aveva specchi dielettrici rivestiti presenti su entrambe le estremità della fibra ottica per formare una cavità.

Per saperne di più sulla fisica del laser e sui diversi tipi di laser, visita https://techiescience.com/laser-physics/

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Sanchari Chakraborti

Ciao, sono Sanchari Chakraborty. Ho fatto il Master in Elettronica.
Mi piace sempre esplorare nuove invenzioni nel campo dell'elettronica.
Sono uno studente desideroso, attualmente investito nel campo dell'ottica applicata e della fotonica. Sono anche membro attivo della SPIE (Società internazionale per l'ottica e la fotonica) e dell'OSI (Optical Society of India). I miei articoli hanno lo scopo di portare alla luce argomenti di ricerca scientifica di qualità in modo semplice ma informativo. La scienza si è evoluta da tempo immemorabile. Quindi, faccio del mio meglio per attingere all'evoluzione e presentarla ai lettori.
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