Bu madde, uygun değildir.Şubat 2016) ( |
Fiber lazer, içerisinde doğada nadir bulunan iterbiyum, neodimyum, disprozyum, praseodim ve tulyum gibi elementler barındıran lazer türüdür. Bu elementler devamlı olmayarak ışık yükseltmeyi sağlayan katkılı fiber yükselticilerle alakalıdırlar. Raman saçması veya dört dalga karışımı da bu şekilde fiber lazere güç sağlamaktadırlar.
Kolaylıklar ve Uygulamalar
Fiber lazerin avantajları şunlardır :
- Işık, esnek bir fiberin üzerinde katlanır: Işık her zaman fiberin üzerindedir ve fiber, ışığın kolaylıkla odaktaki elemente taşınmasını sağlar. Bu özellik metalleri veya polimerleri kesmede, katlamada ve kaynatmada önemli bir role sahiptir.
- Yüksek üretim gücü: Fiber lazerler kilometreler boyunca aktif olma yeteneğine sahiptirler ve bu da optiksel açıdan büyük ölçüde güç sağlar.
Ayrıca bu lazerler fiberin yüzey alanının hacmine oranından kilowatt düzeyinde devamlı çıkış gücü sağlarlar bu da etkili bir soğutmayı meydana getirir.
- Yüksek optik kalitesi: Fiberin dalga kılavuzu ışığın yolundaki termal bozulmayı yüksek enerjili optin ışını oluşturarak azaltır veya tamamen uzaklaştırır.
- Kompakt boyutları: Fiber lazerler, katıhal lazerleriyle veya gaz lazerleriyle kıyaslanır çünkü fiber lazerler katlanıp bükülme özelliğiyle daha fazla yer kaplama özelliğine sahiptir.
- Güvenilirlik: Fiber lazerler yüksek titreşim kararlılığı gösterirler, uzatılmış ömürleri vardır ve bakım gerektirmezler.
- Zirve gücü ve nanosaniye titreşimleri etkili işlem özelliği katar.
- İlave gücü ve daha iyi ışın kalitesi hızlı kesme özelliği ve daha şekilli kesme özelliği sağlar.
- Düşük maliyetlidir.
- Fiber lazerler yüksek enerjili yüzey akustik dalgası (SAW) cihazları yapımında kullanılıyor.
- Fiber lazerler, eskiden kullanılan katı hal lazerlerine oranla daha düşük maliyet ve daha fazla verim sağlamaktadırlar.
Bunun yanı sıra fiber lazerler, içerisinde fiber yankılayıcı bulunduran makineler olarak da tanımlanabilirler. Fiber lazer uygulamalarının bir diğerleri ise malzeme işleme, iletişim, spektroskobi, sağlık ve enerjili silahlardır.
Tasarım ve Üretimi
Diğer lazer türlerinden hariç olarak, fiber lazerlerdeki lazer boşluğu fiber lazerlerin füzyon birleşmesinden monolitik olarak meydana gelmiştir ; fiber Bragg ızgaraları konveksiyonel dielektrik aynaları optiksel bilgi akışı sağlaması için değiştirmiştir. Tek boylamasına çalışan çok dar dağılmış geri bildirim lazerleri Bragg ızgaralarında güç kazancı sağlarlar.Fiber lazerler yarı iletken lazer diyotlardan ve diğer fiber lazerler tarafından pompalanırlar.Q-değişim atımlı fiber lazerler Nd:YAG teknolojisine kompakt, elektriksel etkili alternatif sağlar.
Çift Sarmallı Fiberler
Birçok yüksek enerjili fiber lazerler çift sarmallı yapıdadırlar. İki katmanla örtülü çekirdek, fiber kazanç sağlamaktadır. Sürekli modu çekirdek içinde güç üretirken çok modlu ışın pompası içini kaplayan tabakada enerji üretir.
[[Dosya:RectaDFC.png|küçükresim|Çift=== Sarmallı Fiber:
Dışarı kaplaması ise bu pompaya ışığı hapseder. Bu düzenleme öncesine göre çekirdeği pompalanması yönünden yüksek enerjiye maruz bırakır, diğer türlü bu işlem içerisinde gerçekleşirdi ve ışık pompasını düşük parlaklıkla yüksek sinyalli parlaklığa dönüştürür. Sonuç olarak fiber lazerler ve yükselticiler ara sıra parlaklık dönüştürücüleri olarak da tanımlanırlar. Ayrıca çift sarmallı fiberler hakkında bir soru vardır ; dairesel simetrili fiber kötü bir dizayna sahiptir.[3][4][5][6][7][8] Bu dizayn birkaç modu destekleyen (yahut en fazla bir) çekirdeği yeterince küçük tutmak için yapılmalıdır. Bu, çekirdeği yeterince sınırlamak için ve optiksel pompa kesimi, fiberin küçük bir kısmının üzerindedir.
Güç Yükseltimi
Fiber lazer teknolojisindeki son yenilikler hızlı ve geniş yükselen bir sınırlı kırılımlı ışın güçlerini, diot pompolı katıhal lazerlerinden üretmeyi başardı. Yüksek enerji ve yüksek parlaklık diotlarında olduğu gibi geniş mod alanlı (LMA) fiberlerin başlangıcından dolayı devamlı dalga ve tek enine modlu güçler 100W ' dan 20 kW' a arttı. Profesyonel tek modlu hazerler 10 kW'a CW gücünde ulaştı. 2014'te birleşik ışınlı fiber lazerler 30 kW'a örnek gösterildi.
Mod Kilitleme
Ana konu : Mode-Locking[]
Pasif Mod Kilitleme
Doğrusal Olmayan Polarizasyon Rotasyonu
Doğrusal polarizeli ışık, çift kesişimli fibere zayıf bir şekilde bağlandığı zaman ışığın kutuplaşması fiberin içinde genellikle eliptik bir şekil alır. Işık kutuplaşmasının yönü ve eliptik şekli fiberin şeklinden ve çift kesişimli olmasından açıklanır. Fakat, eğer ışığın yoğunluğu yüksekse, doğrusal olmayan optiksel ve ışık kutuplaşmasında fazla şans açığa çıkaran Kerr etkisi fiberim içinde göz önüne alınmak zorundadır. Işık yoğunluğuna bağlı olan optiksel Kerr etkisi polarizasyonu değiştirdiğinde, eğer kutuplaştırıcı fiberin arkasındaysa,polarlaştırıcı boyunca olan ışık yoğunluğunu bağımsız hale getirir.Uygun olarak seçilmiş polarlaştırıcının yönelimi boyunca ve fiberin uzunluğunca, yapay doyurucu soğurucu etkisi ışığın yüksek yoğunluğuyla daha az soğurarak daha kısa bir sürece cevap vermektedir.
Yarıiletken Doyurulabilir Soğurma Gösteren Aynalar (SESAM)
Yarıiletken doyurulabilir soğurucular 1974'ten önce (p-type germenyum CO2 kilitleyici lazer olarak kullanılırken) mod kilitleyici lazer olarak kullanılırlardı. Modern SESAM III-V yarıiletken tek kuantum kuyusu (SQW) ya da çoklu kuantum kuyuları dağıtılmış Bragg yansıtıcılarının içinde büyümüştür. (DBRs)Bunlar ilk olarak Rezonans titreşim Mod kilitleyici şeması olarak (RPM) mekanizmanın başında KLM'yi hız doyurucu soğurucu olarak Ti:Safir lazerler için kullanılmıştır.RPM ise çift yarık diye bilinen mod kilitleme tekniğidir. Rezonan özelliğine sahip olmayan Kerr-type evresine yetki veren APM lazerlerinden farklı olarak, RPM büyük doğrusal olmayarak rezonans bandının yarıiletkenleri doldurduğu etkilerle çalışır.SESAM'lar çukur içinde bulunan doyurulabilir soğurucu cihazlardır çünkü kendinde bu cihazla birlikte sadelik bulunur. Bundan dolayı, SESAM'ların kullanımı titreşim zamanlarında, ortalama güçte, titreşim enerjisinde, çok hızlı katıhal lazerlerinin tekrarlama oranlarında birkaç büyüklüğe yükseltilmiştir.Ortalama güç olarak 60 W ve tekrarlama derecesi olarak da 160 GHz saptanmıştı. SESAM destekli KLM kullanarak, sub-6fs titreşimli, Ti:Safir 'den oluşan osilatör üretilmiştir. Diğer doyurulabilir soğurucu teknikli SESAM'ların en büyük avantajı ise soğurma parametreleri geniş bir türde olsa da kolaylıkla kontrol altına alınabilir. Örnek verecek olursak ; hafifletme derinliği ve kurtulma zamanı soğurucu katmanlar için düşük sıcaklık koşulları tarafından ve doyurma akıcılığı baş reflektörün çeşitlerinden dolayı kontrol altına alınabilir. Bu dizaynın özgürlüğü SESAM'ların fiber lazerlerin mod kilitleme içinde ömrünü artırmaktadır. Fiber lazerler yaklaşık ~ 1 µm ve 1.5 µm de başarılı olarak çalışırlar.
Karbon Nanotüpü Doymalı Soğurucular
Grafen Doymalı Soğurucular
Grafen tek atom kalınlığı düzeyinde sp2 düzeyinde yoğun miktarda petek şeklinde kristal kafeste paketlenmiştir. Grafen tarafından optiksel soğurma, ışık giriş yoğunluğu eşik değerinin üstünde olduğu zamanlarda doyma miktarında olabilir.Bu doğrusal olmayan ışık davranışı, doymalı soğurma ve eşik değeri, doyma akıcılığı olarak tanımlanır. Grafen, görünür bölge ışığında, kolaylıkla güçlü çıkış ortamında ; sıfır bant boşluğu ve evrensel optiksel soğurma seviyesinde soğurulabilir. Bu, fiber lazerlerin mod kilitlemesiyle bant genişliği tonlanabilirliğinin grafen tarafından doyurulabilir soğurucu olarak kullanıldığı yerlerle alakalıdır. Özel durumundan dolayı, grafen ultrahızlı foton biliminde geniş uygulama alanına sahiptir.[19][20][21] Buna ek olarak, SWCNT'lerle kıyaslarsak, grafenin iki boyutlu yapıya sahip olmasından, doyurulmama kaybı daha az ve eşik değeri daha fazladır. Kendi kendine başlayan mod kilitleyici ve yüksek enerjiyle birlikte sabit titreşim emisyonu, grafen doymalı soğuruculu erbium katkılı içinde gerçekleştirilebilir. .[22][23][24] Atomik grafen katmanı, dalga hassassızlığı ve full-band olarak kullanılan ultra hızlı doyma hassassızlığına sahiptir.Erbium katkılı dağıtıcı solitan fiber lazer, birkaç katmanda mod kilitleyicidir, deneysel olarak da dağıtıcı solitonların sabit dalga boyu tonunda 30 nm (1570-1600 nm) olarak saptandığı kanıtlanmıştır.
Aktif Mod Kilitleme
Aktif mod kilitleme normal olarak lazer boşluğunun kaybından (veya kazancından), boşluk frekansına eşit olan derecede düzenlenmesiyle ya da harmonik nedenle düzenlenmesiyle gerçekleştirilir. Pratikte, modülatör,sesli-ışıksal veya elektro-ışıksal, Mach-Zehnder bütünleştirmeli optik modülatörler ya da yarı iletken elektro-soğuruculudur. (EAM) Aktif mod kilitlemenin prensibi sinüs biçimli düzenleyiciyle birliktedir.Bu durumda, optiksel titreşimler, modülatörden oluşabilecek kaybı en aza getirirler.Titreşimin zirve noktası otomatik olarak, modülatörden oluşabilecek eş zamanlı kaybı düzenlemektedir. Sinüs biçimli düzenlemenin yavaş olmasından dolayı, ultra kısa darbeleri (< 1ps) üretmek bu metodu kullanarak pek kolay değildir.Sabit operasyonlarda titreşim uzunluğu kesinlikle modülatör sinyaliyle ya da onun birkaç katıyla eşleşmelidir. Bunu çözmek için en güçlü çözüm yöntemi canlandırılabilir mod kilitlemedir. Örnek olarak, dış sinyalin mod kilitlemiş parçalarından biri belirlenirse ; tur frekansı dedektör tarafından filtrelenerek lazer boşlığunda kaybı düzenleyen yükselticiye gönderilir. Bu prosedür, eğer boşluk uzunluğu akustik titremelerden veya termal patlamadan dolayı dalgalanma sağlıyorsa senkronize olmaya zorlar. Bu metodu kullanarak, yüksek stabil mod kilitleyiciler gerçekleştirilmiştir. Aktif mod kilitlemenin en büyük avantajı harici radyo frekans kaynağına(RF) mod kilitleyici lazeri senkronize etmesidir. Senkronizasyonun normal olarak optiksel sinyalle elektronik kontrol sinyali arasında gerekli olduğu yerlerde bu çok kullanışlıdır. Ayrıca, aktif mod kilitleyen fiber, pasif mod kilitleyenden daha çok tekrarlama oranı sağlayabilir.Şu anda, fiber lazerler ve yarı iletken diyot lazerler mod kilitlemenin kullanıldığı alanlardan en önemli iki lazer türüdür.
Koyu Soliton Fiber Lazerler
Mod kilitlemeyen özellikte, koyu soliton fiber lazer tüm normal erbiyum katkılı dağılan fiber lazerler içinde başarıyla gerçekleştirilen ilk türdür.Deneysel olarak parlak titreşim emisyonundan hariç olarak bulunan, uygun koşullar altında, fiber lazer tekli veya çoklu koyu titreşimleri atar.Sayısal verilere dayanarak, kotu titreşim biçimini lazerdeki koyu soliton şeklinin sonucu olarak açıklayabiliriz.
Çoklu Dalgaboylu Fiber Lazerler
Son zamanlarda, çok dalgaboylu dağıtıcı solitonlar tüm normal fiber lazer dağıtımlarında SESAM'la birlikte pasif olarak mod kilitlemişlerdir. Boşluk çift kırılmasına dayanarak, sabit tek-, çift- ve üçlü dalgaboyu dağıtıcı soliton lazerde oluşturulduğu bulunmuştur.Jenerasyon mekanizması, dağıtıcı solitonun doğasını takip etmektedir.
Fiber Disk Lazerler
Bir diğer fiber lazer türü ise fiber disk lazerlerdir. Bu lazerlerde, pompa fiberin kaplayan kısmının içinde birleşmemiştir fakat pompa yerine, ışık çekirdeğe dağıtılmıştır çünkü çekirdek ip gibi kendi üstüne sarılmıştır.Bu düzenleme güç artırma için pompaların çok olduğu yerde bobinin dış sınır çevresinde kullanılır.[27][28][29][30]Fiber disk lazerler geleneksel lazerlerle kıyaslanacak olursa geri yansıtmalara karşı istisnai bir korumaya sahiptir. Fiber disk lazerler kaynak için ve kesme işlemi için 1000 watt güç gerektiren yerlerde kullanılabilirler.
Ayrıca bakınız
Figür-8 Lazer 24 Kasım 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
Kaynakça
- ^ A. Liu; K. Ueda (1996). "The absorption characteristics of circular, offset, and rectangular double-clad fibers". Optics Communications 132 (5–6): 511–518.
- ^ Popov, S. (2009). "7: Fiber laser overview and medical applications". In Duarte, F. J. Tunable Laser Applications (2nd ed.). New York: CRC.
- ^ S. Bedo; W. Luthy; H. P. Weber (1993). "The effective absorption coefficient in double-clad fibers". Optics Communications 99 (5–6): 331–335.
- ^ Patel, A.; Lincoln, B.; Stone, D. (April 1, 2013). "Specialty Fiber: Fiber lasers lower cost of making SAW's". Laser Focus World 49 (4): 59. Retrieved June 18, 2013.
- ^ Kouznetsov, D.; Moloney, J.V. (2003). "Efficiency of pump absorption in double-clad fiber amplifiers. 2: Broken circular symmetry". JOSAB 39 (6): 1259–1263.
- ^ Kouznetsov, D.; Moloney, J.V. (2003). "Efficiency of pump absorption in double-clad fiber amplifiers.3:Calculation of modes". JOSAB 19 (6): 1304–1309. Bibcode:2002JOSAB..19.1304K. doi:10.1364/JOSAB.19.001304.
- ^ Leproux, P.; S. Fevrier; V. Doya; P. Roy; D. Pagnoux (2003). "Modeling and optimization of double-clad fiber amplifiers using chaotic propagation of pump". Optical Fiber Technology 7 (4): 324–339. Bibcode:2001OptFT...7..324L. doi:10.1006/ofte.2001.0361.
- ^ D.Kouznetsov; J.Moloney (2004). "Boundary behaviour of modes of a Dirichlet Laplacian". Journal of Modern Optics 51 (13): 1362–3044. Bibcode:2004JMOp...51.1955K. doi:10.1080/09500340408232504.
- ^ "IPG Photonics offers world's first 10 kW single-mode production laser". June 17, 2009. Retrieved March 4, 2012.
- ^ "Many lasers become one in Lockheed Martin's 30 kW fiber laser". Gizmag.com. Retrieved 2014-02-04.
- ^ H. Zhang et al, “Induced solitons formed by cross polarization coupling in a birefringent cavity fiber laser”, Opt. Lett., 33, 2317–2319.(2008).
- ^ D.Y. Tang et al, “Observation of high-order polarization-locked vector solitons in a fiber laser”, Physical Review Letters, 101, 153904 (2008).
- ^ "BATOP GmbH - Welcome". Batop.com. 2013-05-25. Retrieved 2014-02-04.
- ^ H. Zhang et al, “Coherent energy exchange between components of a vector soliton in fiber lasers”, Optics Express, 16,12618–12623 (2008).
- ^ H. Zhang et al, “Multi-wavelength dissipative soliton operation of an erbium-doped fiber laser”, Optics Express, Vol. 17, Issue 2, pp.12692-12697
- ^ L.M. Zhao et al, “Polarization rotation locking of vector solitons in a fiber ring laser”, Optics Express, 16,10053–10058 (2008).
- ^ Z. Sun, T. Hasan, F. Torrisi, D. Popa, G. Privitera, F. Wang, F. Bonaccorso, D. M. Basko and A. C. Ferrari, ACS Nano,"Graphene Mode-Locked Ultrafast Laser" doi:10.1021/nn901703e
- ^ Z. Sun, D. Popa, T. Hasan, F. Torrisi, F. Wang, E. Kelleher, J. Travers, V. Nicolosi and A. Ferrari, Nano Research,"A stable, wideband tunable, near transform-limited, graphene-mode-locked, ultrafast laser" doi:10.1007/s12274-010-0026-4
- ^ Qiaoliang Bao, Han Zhang, Yu Wang, Zhenhua Ni, Yongli Yan, Ze Xiang Shen, Kian Ping Loh,and Ding Yuan Tang, Advanced Functional Materials,"Atomic layer graphene as saturable absorber for ultrafast pulsed lasers"
- ^ H. Zhang, D. Y. Tang, L. M. Zhao, Q. L. Bao, K. P. Loh. "Large energy mode locking of an erbium-doped fiber laser with atomic layer graphene" (PDF). Optics Express 17: P17630. arXiv:0909.5536. Bibcode:2009OExpr..1717630Z. doi:10.1364/OE.17.017630.
- ^ F. Bonaccorso, Z. Sun, T. Hasan and A. C. Ferrari, Nature Photonics,"Graphene photonics and optoelectronics" doi:10.1038/nphoton.2010.186
- ^ Han Zhang,Qiaoliang Bao,Dingyuan Tang,Luming Zhao,and Kianping Loh. "Large energy soliton erbium-doped fiber laser with a graphene-polymer composite mode locker" (PDF). Applied Physics Letters 95: P141103. arXiv:0909.5540. Bibcode:2009ApPhL..95n1103Z. doi:10.1063/1.3244206.
- ^ "Nanotechnology Spotlight Articles – Category, page 1". Nanowerk. Retrieved 2014-02-04.
- ^ Zhang, H. et al., (2010). "Graphene mode locked, wavelength-tunable, dissipative soliton fiber laser" (PDF). Applied Physics Letters 96 (11): 111112. arXiv:1003.0154. Bibcode:2010ApPhL..96k1112Z. doi:10.1063/1.3367743.
- ^ Han Zhang, Dingyuan Tang, Luming Zhao and Wu Xuan,“Dark pulse emission of a fiber laser" PHYSICAL REVIEW A 80, 045803 2009
- ^ K. Ueda (1999). "Scaling physics of disk-type fiber lasers for kW output" (PDF). Lasers and Electro-Optics Society 2: 788–789. doi:10.1109/leos.1999.811970.
- ^ Ueda; Sekiguchi H.; Matsuoka Y.; Miyajima H.; H.Kan (1999). "Conceptual design of kW-class fiber-embedded disk and tube lasers". Lasers and Electro-Optics Society 1999 12th Annual Meeting. LEOS '99. IEEE 2: 217–218. doi:10.1109/CLEOPR.1999.811381. .
- ^ Hamamatsu Photonics K.K. Laser group (2006). "The Fiber Disk Laser explained". Nature Photonics. sample: 14–15. doi:10.1038/nphoton.2006.6.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bu madde Vikipedi bicem el kitabina uygun degildir Maddeyi Vikipedi standartlarina uygun bicimde duzenleyerek Vikipedi ye katkida bulunabilirsiniz Gerekli duzenleme yapilmadan bu sablon kaldirilmamalidir Subat 2016 Fiber lazer icerisinde dogada nadir bulunan iterbiyum neodimyum disprozyum praseodim ve tulyum gibi elementler barindiran lazer turudur Bu elementler devamli olmayarak isik yukseltmeyi saglayan katkili fiber yukselticilerle alakalidirlar Raman sacmasi veya dort dalga karisimi da bu sekilde fiber lazere guc saglamaktadirlar Kolayliklar ve UygulamalarFiber lazerin avantajlari sunlardir Isik esnek bir fiberin uzerinde katlanir Isik her zaman fiberin uzerindedir ve fiber isigin kolaylikla odaktaki elemente tasinmasini saglar Bu ozellik metalleri veya polimerleri kesmede katlamada ve kaynatmada onemli bir role sahiptir Yuksek uretim gucu Fiber lazerler kilometreler boyunca aktif olma yetenegine sahiptirler ve bu da optiksel acidan buyuk olcude guc saglar Ayrica bu lazerler fiberin yuzey alaninin hacmine oranindan kilowatt duzeyinde devamli cikis gucu saglarlar bu da etkili bir sogutmayi meydana getirir Yuksek optik kalitesi Fiberin dalga kilavuzu isigin yolundaki termal bozulmayi yuksek enerjili optin isini olusturarak azaltir veya tamamen uzaklastirir Kompakt boyutlari Fiber lazerler katihal lazerleriyle veya gaz lazerleriyle kiyaslanir cunku fiber lazerler katlanip bukulme ozelligiyle daha fazla yer kaplama ozelligine sahiptir Guvenilirlik Fiber lazerler yuksek titresim kararliligi gosterirler uzatilmis omurleri vardir ve bakim gerektirmezler Zirve gucu ve nanosaniye titresimleri etkili islem ozelligi katar Ilave gucu ve daha iyi isin kalitesi hizli kesme ozelligi ve daha sekilli kesme ozelligi saglar Dusuk maliyetlidir Fiber lazerler yuksek enerjili yuzey akustik dalgasi SAW cihazlari yapiminda kullaniliyor Fiber lazerler eskiden kullanilan kati hal lazerlerine oranla daha dusuk maliyet ve daha fazla verim saglamaktadirlar Bunun yani sira fiber lazerler icerisinde fiber yankilayici bulunduran makineler olarak da tanimlanabilirler Fiber lazer uygulamalarinin bir digerleri ise malzeme isleme iletisim spektroskobi saglik ve enerjili silahlardir Tasarim ve UretimiDiger lazer turlerinden haric olarak fiber lazerlerdeki lazer boslugu fiber lazerlerin fuzyon birlesmesinden monolitik olarak meydana gelmistir fiber Bragg izgaralari konveksiyonel dielektrik aynalari optiksel bilgi akisi saglamasi icin degistirmistir Tek boylamasina calisan cok dar dagilmis geri bildirim lazerleri Bragg izgaralarinda guc kazanci saglarlar Fiber lazerler yari iletken lazer diyotlardan ve diger fiber lazerler tarafindan pompalanirlar Q degisim atimli fiber lazerler Nd YAG teknolojisine kompakt elektriksel etkili alternatif saglar Cift Sarmalli Fiberler Bircok yuksek enerjili fiber lazerler cift sarmalli yapidadirlar Iki katmanla ortulu cekirdek fiber kazanc saglamaktadir Surekli modu cekirdek icinde guc uretirken cok modlu isin pompasi icini kaplayan tabakada enerji uretir Dosya RectaDFC png kucukresim Cift Sarmalli Fiber Disari kaplamasi ise bu pompaya isigi hapseder Bu duzenleme oncesine gore cekirdegi pompalanmasi yonunden yuksek enerjiye maruz birakir diger turlu bu islem icerisinde gerceklesirdi ve isik pompasini dusuk parlaklikla yuksek sinyalli parlakliga donusturur Sonuc olarak fiber lazerler ve yukselticiler ara sira parlaklik donusturuculeri olarak da tanimlanirlar Ayrica cift sarmalli fiberler hakkinda bir soru vardir dairesel simetrili fiber kotu bir dizayna sahiptir 3 4 5 6 7 8 Bu dizayn birkac modu destekleyen yahut en fazla bir cekirdegi yeterince kucuk tutmak icin yapilmalidir Bu cekirdegi yeterince sinirlamak icin ve optiksel pompa kesimi fiberin kucuk bir kisminin uzerindedir Guc Yukseltimi Fiber lazer teknolojisindeki son yenilikler hizli ve genis yukselen bir sinirli kirilimli isin guclerini diot pompoli katihal lazerlerinden uretmeyi basardi Yuksek enerji ve yuksek parlaklik diotlarinda oldugu gibi genis mod alanli LMA fiberlerin baslangicindan dolayi devamli dalga ve tek enine modlu gucler 100W dan 20 kW a artti Profesyonel tek modlu hazerler 10 kW a CW gucunde ulasti 2014 te birlesik isinli fiber lazerler 30 kW a ornek gosterildi Mod Kilitleme Ana konu Mode Locking olu kirik baglanti Pasif Mod Kilitleme Dogrusal Olmayan Polarizasyon Rotasyonu Dogrusal polarizeli isik cift kesisimli fibere zayif bir sekilde baglandigi zaman isigin kutuplasmasi fiberin icinde genellikle eliptik bir sekil alir Isik kutuplasmasinin yonu ve eliptik sekli fiberin seklinden ve cift kesisimli olmasindan aciklanir Fakat eger isigin yogunlugu yuksekse dogrusal olmayan optiksel ve isik kutuplasmasinda fazla sans aciga cikaran Kerr etkisi fiberim icinde goz onune alinmak zorundadir Isik yogunluguna bagli olan optiksel Kerr etkisi polarizasyonu degistirdiginde eger kutuplastirici fiberin arkasindaysa polarlastirici boyunca olan isik yogunlugunu bagimsiz hale getirir Uygun olarak secilmis polarlastiricinin yonelimi boyunca ve fiberin uzunlugunca yapay doyurucu sogurucu etkisi isigin yuksek yogunluguyla daha az sogurarak daha kisa bir surece cevap vermektedir Yariiletken Doyurulabilir Sogurma Gosteren Aynalar SESAM Yariiletken doyurulabilir sogurucular 1974 ten once p type germenyum CO2 kilitleyici lazer olarak kullanilirken mod kilitleyici lazer olarak kullanilirlardi Modern SESAM III V yariiletken tek kuantum kuyusu SQW ya da coklu kuantum kuyulari dagitilmis Bragg yansiticilarinin icinde buyumustur DBRs Bunlar ilk olarak Rezonans titresim Mod kilitleyici semasi olarak RPM mekanizmanin basinda KLM yi hiz doyurucu sogurucu olarak Ti Safir lazerler icin kullanilmistir RPM ise cift yarik diye bilinen mod kilitleme teknigidir Rezonan ozelligine sahip olmayan Kerr type evresine yetki veren APM lazerlerinden farkli olarak RPM buyuk dogrusal olmayarak rezonans bandinin yariiletkenleri doldurdugu etkilerle calisir SESAM lar cukur icinde bulunan doyurulabilir sogurucu cihazlardir cunku kendinde bu cihazla birlikte sadelik bulunur Bundan dolayi SESAM larin kullanimi titresim zamanlarinda ortalama gucte titresim enerjisinde cok hizli katihal lazerlerinin tekrarlama oranlarinda birkac buyukluge yukseltilmistir Ortalama guc olarak 60 W ve tekrarlama derecesi olarak da 160 GHz saptanmisti SESAM destekli KLM kullanarak sub 6fs titresimli Ti Safir den olusan osilator uretilmistir Diger doyurulabilir sogurucu teknikli SESAM larin en buyuk avantaji ise sogurma parametreleri genis bir turde olsa da kolaylikla kontrol altina alinabilir Ornek verecek olursak hafifletme derinligi ve kurtulma zamani sogurucu katmanlar icin dusuk sicaklik kosullari tarafindan ve doyurma akiciligi bas reflektorun cesitlerinden dolayi kontrol altina alinabilir Bu dizaynin ozgurlugu SESAM larin fiber lazerlerin mod kilitleme icinde omrunu artirmaktadir Fiber lazerler yaklasik 1 µm ve 1 5 µm de basarili olarak calisirlar Karbon Nanotupu Doymali Sogurucular Grafen Doymali Sogurucular Grafen tek atom kalinligi duzeyinde sp2 duzeyinde yogun miktarda petek seklinde kristal kafeste paketlenmistir Grafen tarafindan optiksel sogurma isik giris yogunlugu esik degerinin ustunde oldugu zamanlarda doyma miktarinda olabilir Bu dogrusal olmayan isik davranisi doymali sogurma ve esik degeri doyma akiciligi olarak tanimlanir Grafen gorunur bolge isiginda kolaylikla guclu cikis ortaminda sifir bant boslugu ve evrensel optiksel sogurma seviyesinde sogurulabilir Bu fiber lazerlerin mod kilitlemesiyle bant genisligi tonlanabilirliginin grafen tarafindan doyurulabilir sogurucu olarak kullanildigi yerlerle alakalidir Ozel durumundan dolayi grafen ultrahizli foton biliminde genis uygulama alanina sahiptir 19 20 21 Buna ek olarak SWCNT lerle kiyaslarsak grafenin iki boyutlu yapiya sahip olmasindan doyurulmama kaybi daha az ve esik degeri daha fazladir Kendi kendine baslayan mod kilitleyici ve yuksek enerjiyle birlikte sabit titresim emisyonu grafen doymali soguruculu erbium katkili icinde gerceklestirilebilir 22 23 24 Atomik grafen katmani dalga hassassizligi ve full band olarak kullanilan ultra hizli doyma hassassizligina sahiptir Erbium katkili dagitici solitan fiber lazer birkac katmanda mod kilitleyicidir deneysel olarak da dagitici solitonlarin sabit dalga boyu tonunda 30 nm 1570 1600 nm olarak saptandigi kanitlanmistir Aktif Mod Kilitleme Aktif mod kilitleme normal olarak lazer boslugunun kaybindan veya kazancindan bosluk frekansina esit olan derecede duzenlenmesiyle ya da harmonik nedenle duzenlenmesiyle gerceklestirilir Pratikte modulator sesli isiksal veya elektro isiksal Mach Zehnder butunlestirmeli optik modulatorler ya da yari iletken elektro soguruculudur EAM Aktif mod kilitlemenin prensibi sinus bicimli duzenleyiciyle birliktedir Bu durumda optiksel titresimler modulatorden olusabilecek kaybi en aza getirirler Titresimin zirve noktasi otomatik olarak modulatorden olusabilecek es zamanli kaybi duzenlemektedir Sinus bicimli duzenlemenin yavas olmasindan dolayi ultra kisa darbeleri lt 1ps uretmek bu metodu kullanarak pek kolay degildir Sabit operasyonlarda titresim uzunlugu kesinlikle modulator sinyaliyle ya da onun birkac katiyla eslesmelidir Bunu cozmek icin en guclu cozum yontemi canlandirilabilir mod kilitlemedir Ornek olarak dis sinyalin mod kilitlemis parcalarindan biri belirlenirse tur frekansi dedektor tarafindan filtrelenerek lazer bosligunda kaybi duzenleyen yukselticiye gonderilir Bu prosedur eger bosluk uzunlugu akustik titremelerden veya termal patlamadan dolayi dalgalanma sagliyorsa senkronize olmaya zorlar Bu metodu kullanarak yuksek stabil mod kilitleyiciler gerceklestirilmistir Aktif mod kilitlemenin en buyuk avantaji harici radyo frekans kaynagina RF mod kilitleyici lazeri senkronize etmesidir Senkronizasyonun normal olarak optiksel sinyalle elektronik kontrol sinyali arasinda gerekli oldugu yerlerde bu cok kullanislidir Ayrica aktif mod kilitleyen fiber pasif mod kilitleyenden daha cok tekrarlama orani saglayabilir Su anda fiber lazerler ve yari iletken diyot lazerler mod kilitlemenin kullanildigi alanlardan en onemli iki lazer turudur Koyu Soliton Fiber Lazerler Mod kilitlemeyen ozellikte koyu soliton fiber lazer tum normal erbiyum katkili dagilan fiber lazerler icinde basariyla gerceklestirilen ilk turdur Deneysel olarak parlak titresim emisyonundan haric olarak bulunan uygun kosullar altinda fiber lazer tekli veya coklu koyu titresimleri atar Sayisal verilere dayanarak kotu titresim bicimini lazerdeki koyu soliton seklinin sonucu olarak aciklayabiliriz Coklu Dalgaboylu Fiber Lazerler Son zamanlarda cok dalgaboylu dagitici solitonlar tum normal fiber lazer dagitimlarinda SESAM la birlikte pasif olarak mod kilitlemislerdir Bosluk cift kirilmasina dayanarak sabit tek cift ve uclu dalgaboyu dagitici soliton lazerde olusturuldugu bulunmustur Jenerasyon mekanizmasi dagitici solitonun dogasini takip etmektedir Fiber Disk Lazerler Fiber lazer diskler Bir diger fiber lazer turu ise fiber disk lazerlerdir Bu lazerlerde pompa fiberin kaplayan kisminin icinde birlesmemistir fakat pompa yerine isik cekirdege dagitilmistir cunku cekirdek ip gibi kendi ustune sarilmistir Bu duzenleme guc artirma icin pompalarin cok oldugu yerde bobinin dis sinir cevresinde kullanilir 27 28 29 30 Fiber disk lazerler geleneksel lazerlerle kiyaslanacak olursa geri yansitmalara karsi istisnai bir korumaya sahiptir Fiber disk lazerler kaynak icin ve kesme islemi icin 1000 watt guc gerektiren yerlerde kullanilabilirler Ayrica bakinizFigur 8 Lazer 24 Kasim 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arsivlendi Kaynakca A Liu K Ueda 1996 The absorption characteristics of circular offset and rectangular double clad fibers Optics Communications 132 5 6 511 518 Popov S 2009 7 Fiber laser overview and medical applications In Duarte F J Tunable Laser Applications 2nd ed New York CRC S Bedo W Luthy H P Weber 1993 The effective absorption coefficient in double clad fibers Optics Communications 99 5 6 331 335 Patel A Lincoln B Stone D April 1 2013 Specialty Fiber Fiber lasers lower cost of making SAW s Laser Focus World 49 4 59 Retrieved June 18 2013 Kouznetsov D Moloney J V 2003 Efficiency of pump absorption in double clad fiber amplifiers 2 Broken circular symmetry JOSAB 39 6 1259 1263 Kouznetsov D Moloney J V 2003 Efficiency of pump absorption in double clad fiber amplifiers 3 Calculation of modes JOSAB 19 6 1304 1309 Bibcode 2002JOSAB 19 1304K doi 10 1364 JOSAB 19 001304 Leproux P S Fevrier V Doya P Roy D Pagnoux 2003 Modeling and optimization of double clad fiber amplifiers using chaotic propagation of pump Optical Fiber Technology 7 4 324 339 Bibcode 2001OptFT 7 324L doi 10 1006 ofte 2001 0361 D Kouznetsov J Moloney 2004 Boundary behaviour of modes of a Dirichlet Laplacian Journal of Modern Optics 51 13 1362 3044 Bibcode 2004JMOp 51 1955K doi 10 1080 09500340408232504 IPG Photonics offers world s first 10 kW single mode production laser June 17 2009 Retrieved March 4 2012 Many lasers become one in Lockheed Martin s 30 kW fiber laser Gizmag com Retrieved 2014 02 04 H Zhang et al Induced solitons formed by cross polarization coupling in a birefringent cavity fiber laser Opt Lett 33 2317 2319 2008 D Y Tang et al Observation of high order polarization locked vector solitons in a fiber laser Physical Review Letters 101 153904 2008 BATOP GmbH Welcome Batop com 2013 05 25 Retrieved 2014 02 04 H Zhang et al Coherent energy exchange between components of a vector soliton in fiber lasers Optics Express 16 12618 12623 2008 H Zhang et al Multi wavelength dissipative soliton operation of an erbium doped fiber laser Optics Express Vol 17 Issue 2 pp 12692 12697 L M Zhao et al Polarization rotation locking of vector solitons in a fiber ring laser Optics Express 16 10053 10058 2008 Z Sun T Hasan F Torrisi D Popa G Privitera F Wang F Bonaccorso D M Basko and A C Ferrari ACS Nano Graphene Mode Locked Ultrafast Laser doi 10 1021 nn901703e Z Sun D Popa T Hasan F Torrisi F Wang E Kelleher J Travers V Nicolosi and A Ferrari Nano Research A stable wideband tunable near transform limited graphene mode locked ultrafast laser doi 10 1007 s12274 010 0026 4 Qiaoliang Bao Han Zhang Yu Wang Zhenhua Ni Yongli Yan Ze Xiang Shen Kian Ping Loh and Ding Yuan Tang Advanced Functional Materials Atomic layer graphene as saturable absorber for ultrafast pulsed lasers H Zhang D Y Tang L M Zhao Q L Bao K P Loh Large energy mode locking of an erbium doped fiber laser with atomic layer graphene PDF Optics Express 17 P17630 arXiv 0909 5536 Bibcode 2009OExpr 1717630Z doi 10 1364 OE 17 017630 F Bonaccorso Z Sun T Hasan and A C Ferrari Nature Photonics Graphene photonics and optoelectronics doi 10 1038 nphoton 2010 186 Han Zhang Qiaoliang Bao Dingyuan Tang Luming Zhao and Kianping Loh Large energy soliton erbium doped fiber laser with a graphene polymer composite mode locker PDF Applied Physics Letters 95 P141103 arXiv 0909 5540 Bibcode 2009ApPhL 95n1103Z doi 10 1063 1 3244206 Nanotechnology Spotlight Articles Category page 1 Nanowerk Retrieved 2014 02 04 Zhang H et al 2010 Graphene mode locked wavelength tunable dissipative soliton fiber laser PDF Applied Physics Letters 96 11 111112 arXiv 1003 0154 Bibcode 2010ApPhL 96k1112Z doi 10 1063 1 3367743 Han Zhang Dingyuan Tang Luming Zhao and Wu Xuan Dark pulse emission of a fiber laser PHYSICAL REVIEW A 80 045803 2009 K Ueda 1999 Scaling physics of disk type fiber lasers for kW output PDF Lasers and Electro Optics Society 2 788 789 doi 10 1109 leos 1999 811970 Ueda Sekiguchi H Matsuoka Y Miyajima H H Kan 1999 Conceptual design of kW class fiber embedded disk and tube lasers Lasers and Electro Optics Society 1999 12th Annual Meeting LEOS 99 IEEE 2 217 218 doi 10 1109 CLEOPR 1999 811381 ISBN 0 7803 5661 6 Hamamatsu Photonics K K Laser group 2006 The Fiber Disk Laser explained Nature Photonics sample 14 15 doi 10 1038 nphoton 2006 6