परिभाषा: एक लेज़र जो लाभ माध्यम के रूप में डोप किए गए ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करता है, या एक लेज़र जिसमें लेज़र अनुनाद गुहा का अधिकांश भाग ऑप्टिकल फाइबर से बना होता है।
फाइबर लेजर आमतौर पर उन लेजर को संदर्भित करते हैं जो ऑप्टिकल फाइबर को लाभ माध्यम के रूप में उपयोग करते हैं, हालांकि कुछ लेजर जो सेमीकंडक्टर लाभ मीडिया (सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर) और फाइबर अनुनाद गुहाओं का उपयोग करते हैं, उन्हें फाइबर लेजर (या सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल लेजर) भी कहा जा सकता है। इसके अलावा, कुछ अन्य प्रकार के लेजर (जैसे, फाइबर-युग्मित सेमीकंडक्टर डायोड) और फाइबर एम्पलीफायर को भी फाइबर लेजर (या फाइबर लेजर सिस्टम) कहा जाता है।
अधिकांश मामलों में लाभ माध्यम एक दुर्लभ-पृथ्वी आयन-डोप्ड फाइबर होता है, जैसे कि एर्बियम (Er3+), यटरबियम (Yb3+), थोरियम (Tm3+), या प्रेज़ोडियम (Pr3+), और इसे एक या अधिक फाइबर-युग्मित लेजर डायोड द्वारा पंप करने की आवश्यकता होती है। हालाँकि फाइबर लेज़र का लाभ माध्यम सॉलिड-स्टेट बल्क लेज़र के समान होता है, लेकिन वेवगाइड प्रभाव और छोटे प्रभावी मोड क्षेत्रों के परिणामस्वरूप अलग-अलग गुण वाले लेज़र होते हैं। उदाहरण के लिए, उनमें आमतौर पर उच्च लेज़र लाभ और अनुनाद गुहा हानि होती है। फाइबर लेज़र और बॉडी लेज़र शब्द देखें।
फाइबर लेजर अनुनाद गुहा
फाइबर ऑप्टिक का उपयोग करके लेजर अनुनाद गुहा प्राप्त करने के लिए, कुछ परावर्तकों का उपयोग करके रैखिक अनुनाद गुहा बनाया जा सकता है या फाइबर रिंग लेजर का निर्माण किया जा सकता है। रैखिक ऑप्टिकल लेजर अनुनाद गुहा में विभिन्न प्रकार के परावर्तकों का उपयोग किया जा सकता है:
1. प्रयोगशाला सेटअप में, एक सामान्य डाइक्रोइक रिफ्लेक्टर का उपयोग लंबवत रूप से कटे हुए फाइबर पोर्ट पर किया जा सकता है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। हालाँकि, इस समाधान का उपयोग बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए नहीं किया जा सकता है और यह टिकाऊ नहीं है।
2. नंगे फाइबर के अंतिम चेहरे पर फ्रेस्नेल प्रतिबिंब फाइबर लेजर के लिए आउटपुट कपलर के रूप में कार्य करने के लिए पर्याप्त है। चित्र 2 में एक उदाहरण दिया गया है।
3. फाइबर पोर्ट पर सीधे डाइइलेक्ट्रिक कोटिंग जमा करना भी संभव है, आमतौर पर वाष्पीकरण द्वारा। ऐसी कोटिंग्स एक विस्तृत रेंज में बड़ी परावर्तकता देती हैं।
4. वाणिज्यिक उत्पादों के लिए, फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जिसे सीधे डोप किए गए फाइबर से या बिना डोप किए गए फाइबर को सक्रिय फाइबर में मिलाकर तैयार किया जा सकता है। चित्र 3 में एक वितरित ब्रैग रिफ्लेक्शन लेजर (DBR लेजर) दिखाया गया है जिसमें दो फाइबर ग्रेटिंग हैं, और एक वितरित फीडबैक लेजर मौजूद है जहाँ डोप किए गए फाइबर में एक ग्रेटिंग है जिसके बीच में एक चरण बदलाव है।
5. यदि फाइबर से निकलने वाले प्रकाश को लेंस का उपयोग करके समतलीकृत किया जाता है और एक डाइक्रोइक रिफ्लेक्टर के माध्यम से वापस परावर्तित किया जाता है, तो बेहतर पावर हैंडलिंग प्राप्त की जा सकती है (उदाहरण के लिए, चित्र 4)। रिफ्लेक्टर द्वारा प्राप्त प्रकाश में एक बड़े बीम क्षेत्र होने के कारण बहुत कम तीव्रता होगी। हालांकि, थोड़ा सा भी गलत संरेखण महत्वपूर्ण परावर्तन हानि का कारण बन सकता है और फाइबर के अंतिम चेहरे पर अतिरिक्त फ़्रेज़नेल प्रतिबिंब एक फ़िल्टरिंग प्रभाव पैदा कर सकते हैं। बाद वाले को टिल्ट-कट फाइबर पोर्ट का उपयोग करके दबाया जा सकता है, लेकिन इससे तरंग दैर्ध्य-निर्भर हानि होती है।
6. फाइबर कपलर और निष्क्रिय फाइबर का उपयोग करके एक ऑप्टिकल लूप रिफ्लेक्टर भी बनाया जा सकता है (चित्र 5)।
अधिकांश ऑप्टिकल लेजर एक या अधिक फाइबर-युग्मित अर्धचालक लेजर द्वारा पंप किए जाते हैं। पंप लाइट को सीधे कोर में या उच्च शक्ति पर पंप क्लैडिंग में जोड़ा जाता है (डुअल क्लैडिंग फाइबर देखें), जैसा कि नीचे अधिक विस्तार से चर्चा की गई है।
फाइबर लेज़र के कई प्रकार मौजूद हैं, जिनमें से कई का वर्णन नीचे किया गया है।
