Определение: Лазер, който използва легирано оптично влакно като усилваща среда, или лазер, в който по-голямата част от лазерната резонансна кухина е съставена от оптично влакно.
Влакнестите лазери обикновено се отнасят до лазери, които използват оптични влакна като усилваща среда, въпреки че някои лазери, които използват полупроводникови усилващи среди (полупроводникови оптични усилватели) и влакнести резонансни кухини, могат също да се наричат влакнести лазери (или полупроводникови оптични лазери). В допълнение, някои други видове лазери (напр. полупроводникови диоди, свързани с влакна) и влакнести усилватели също се наричат влакнести лазери (или влакнести лазерни системи).
Средата за усилване в повечето случаи е влакно, легирано с редкоземни йони, като ербий (Er3+), итербий (Yb3+), торий (Tm3+) или празеодим (Pr3+) и трябва да се изпомпва от един или повече лазерни диоди, свързани с влакна. Въпреки че средата за усилване на оптични лазери е подобна на тази на твърдите обемни лазери, вълноводните ефекти и малките зони на ефективен режим водят до лазери с различни свойства. Например, те обикновено имат голямо лазерно усилване и резонансни загуби в кухината. Вижте термините фибролазер и лазер за тяло.
Резонансна кухина на оптичен лазер
За да се получи лазерна резонансна кухина с помощта на оптично влакно, могат да се използват някои рефлектори за формиране на линейна резонансна кухина или може да се произведе пръстеновиден лазер с влакна. В резонансната кухина на линейния оптичен лазер могат да се използват различни видове рефлектори:
1. В лабораторна инсталация може да се използва обикновен дихроичен рефлектор във вертикално изрязания порт за влакна, както е показано на Фигура 1. Това решение обаче не може да се използва за масово производство и не е издръжливо.
2. Отражението на Френел в крайната повърхност на голото влакно е достатъчно, за да действа като изходен съединител за влакнестия лазер. Пример е даден на фиг. 2.
3. Възможно е също така да се нанесе диелектрично покритие директно върху влакнестия порт, обикновено чрез изпаряване. Такива покрития дават голяма отразяваща способност в широк диапазон.
4. За търговски продукти обикновено се използват брагови решетки с влакна, които могат да бъдат получени директно от легирани влакна или чрез сливане на нелегирани влакна с активни влакна. Фигура 3 показва лазер с разпределено отражение на Браг (DBR лазер), който съдържа две решетки с влакна, а лазер с разпределена обратна връзка съществува там, където има решетка в легираното влакно с фазово изместване между тях.
5. Ако светлината, излизаща от влакното, се колимира с помощта на леща и се отразява обратно през дихроичен рефлектор, може да се получи по-добро управление на мощността (напр. Фигура 4). Светлината, получена от рефлектора, ще има значително намален интензитет поради по-голямата площ на лъча. Въпреки това, леко разместване може да причини значителни загуби на отражение, а допълнителните френелови отражения в края на влакното могат да създадат филтриращ ефект. Последното може да бъде потиснато чрез използване на портове с наклонени влакна, но това води до загуби, зависими от дължината на вълната.
6. Може също да се формира рефлектор с оптична верига (Фигура 5), като се използва влакнест съединител и пасивно влакно.
Повечето оптични лазери се изпомпват от един или повече полупроводникови лазери, свързани с влакна. Светлината на помпата се свързва директно в сърцевината или при висока мощност в обвивката на помпата (вижте влакна с двойна обвивка), както е обсъдено по-подробно по-долу.
Съществуват много видове оптични лазери, някои от които са описани по-долу.
