fiber laser의 작동 원리!

작동 원리:광섬유는 SiO2를 매트릭스 재료로 뽑은 고체 유리 섬유입니다.그것의 광인도원리는 빛의 전체 반사 원리를 이용하는 것으로, 굴절률이 큰 밝은 매질에서 굴절률이 작은 밝은 희소한 매질로 임계 각도보다 큰 각도로 빛을 입사시키면 전체 반사가 일어나고 입사된 빛은 굴절률이 큰 밝은 매질로 완전히 반사되고 굴절률이 작은 밝은 희소한 매질을 통과하지 못한다.

일반 베어 광섬유는 일반적으로 중앙의 고굴절률 유리 코어, 가운데의 저굴절률 실리콘 유리 피복, 그리고 가장 바깥쪽의 강화 수지 코팅으로 구성됩니다.광섬유는 전파광파모드에 따라 단일모드 광섬유와 다중모드 광섬유로 나눌수 있다.

단일 모드 광섬유는 코어 직경이 더 작고 한 모드의 빛만 전파할 수 있으며 모드간 분산도 작습니다.다중 모드 광섬유는 코어 직경이 더 두껍고 여러 모드의 빛을 전파할 수 있지만 모드 간 분산이 더 큽니다.굴절률의 분포에 따라 step-index (SI) 광섬유와 graded-index (GI) 광섬유로 구분할 수 있다.

펌프 소스에서 방출되는 펌프 빛은 반사경을 통해 게인 매체에 결합됩니다.이득 매질이 희토류가 도핑된 광섬유이기 때문에 펌프 빛이 흡수되고, 광자 에너지를 흡수하는 희토류 이온은 에너지 준위 전환을 겪고 입자 수 역전을 이룬다.반전된 입자는 공명 구멍을 통과하여 들뜬 상태에서 다시 바닥 상태로 이행하면서 에너지를 방출하고 안정적인 레이저 출력을 형성합니다.

파이버 레이저의 작동 원리는 주로 파이버 레이저의 특수 구조에 기반합니다.레이저는 작업 재료, 펌프 소스 및 공진 캐비티의 세 부분으로 구성되어 있습니다.구체적인 기능은 다음과 같습니다:

1. 게인 섬유 (gain fiber)는 광자를 발생시키는 매개체이다.

2. 펌프 빛의 역할은 이득 매질이 입자 수 역전을 달성하도록 하기 위해 외부 에너지로 작용하는 것, 즉 펌프 소스입니다.

3. 광학 공진 구멍은 두 개의 반사판으로 구성되어 있으며,이 반사판은 광자가 피드백을 받고 작업 매체에서 증폭되도록 만드는데 사용됩니다.

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