kuitulaaserit

Kuitulaaserit ovat lasersäteilyä tuottavia järjestelmiä, joissa aktiivinen media on dopatun lasikuidun sisällä. Tavallisimpia dopantteja ovat harvinaisempien maaionien, kuten ytterbiumin (Yb3+), erbiumin (Er3+) ja thuliumin (Tm3+) ioni. Kuitu toimii sekä lasertehon lähteenä että valon ohjaajana: valoa kuljetaan kuidussa, ja palautus sekä resonanssi saavutetaan kuitubragg-gratiineilla tai päihin kiinnitettävillä peileillä. Pumppaus tapahtuu diodipumppujen avulla; Yb-dopatut kuidut on suunniteltu pumpattaviksi noin 900–1000 nanometrin aallonpituudella ja ne tuottavat tehoa noin 1030–1090 nanometreissä. Erbium- ja thulium-dopatut kuidut tarjoavat pidemmille aallonpituuksille noin 1500–2100 nanometrin alueen.

Kuitulaaserien etuja ovat erinomainen beam quality, korkea hyötysuhde, pitkäikäisyys ja kompakti, kestävä rakenne, mikä tekee niistä suosittuja teollisessa materiaalinkäsittelyssä kuten leikkauksessa, hitsauksessa ja merkkauksessa sekä telekommunikaatiossa ja tutkimuksessa. Pulssimuodot kuten picosekunnin tai femtosekunnin pulssit ovat mahdollisia MOPA-arkkitehtuureilla, jolloin voidaan saavuttaa erittäin lyhyitä pulssia ja tarkkaa materiaalin poistumaa.

Rajoitteina ovat kuitujen mekaaninen hauraus, lämpötilan hallinta ja tietyt dopantin mukaan rajatut aallonpituusalueet. Lisäksi suuritehoisille järjestelmille tarvitaan tehokasta jäähdytystä sekä hallintaa epälineaarisille ilmiöille, kuten stimulated Brillouin scatteringille (SBS). Tulevaisuuden kehitys tähtää suurempaan tehon vakauteen, parempaan säteenlaatuun ja laajempaan aallonpituusalueeseen.