ファイバーレーザーの原理特性

ファイバーレーザーで使用される作動媒体はファイバーの形状をしており、ファイバーレーザーの特性はファイバーの伝導特性に影響されます。
ファイバーに入るポンプ光には複数のモードがあります。信号オプトエレクトロニクスには複数のモードがある場合があります。異なるポンプモードは異なる信号モードに異なる影響を与えるため、ファイバーレーザーと増幅器の解析がより複雑になります。
多くの場合、分析を取得するのは難しく、数値を使用して計算する必要があります。ファイバー内のドーピングプロファイルもファイバーレーザーに大きな影響を与えます。媒体に利得特性を持たせるために、ファイバに作用イオン（不純物）をドープします。
一般に、動作イオンはコア内に均一に分布していますが、ファイバ内のさまざまなモードのポンプ光の分布は不均一です。したがって、ポンピング効率を向上させるためには、イオン分布とポンピングエネルギーの分布を一致させる必要があります。ファイバーレーザーの解析では、レーザーの一般原理に加え、レーザー自体の特性を考慮し、さまざまなモデルを導入し、特殊な解析手法を採用して最良の解析結果を得る必要があります。
ファイバー レーザーは、従来の固体レーザーやガス レーザーと同様に、ポンプ ソース、利得媒体、共振空洞という 3 つの基本要素で構成されています。ポンプ源は高出力半導体レーザーを使用して、希土類ドープファイバーまたは一般的な非線形ファイバーを取得します。
共振空洞は、ファイバグレーティングなどの光フィードバック要素で構成されてさまざまな線形共振空洞を形成するか、結合器を使用してさまざまな環状共振空洞を形成することができる。ポンプ光は、ポンプ光を吸収した後、反転分布または非線形利得を形成し、自然放出を生成する適切な光学システムを介して利得ファイバに結合される。生成された自然放出光は、レーザー増幅と共振空洞のモード選択を経て、最終的に安定したレーザー出力を形成します。