Definició: Un làser que utilitza una fibra òptica dopada com a mitjà de guany, o un làser en el qual la major part de la cavitat ressonant làser està formada per fibra òptica.
Els làsers de fibra solen referir-se als làsers que utilitzen fibres òptiques com a mitjà de guany, encara que alguns làsers que utilitzen mitjans de guany de semiconductors (amplificadors òptics semiconductors) i cavitats de ressonància de fibra també es poden anomenar làsers de fibra (o làsers òptics semiconductors). A més, alguns altres tipus de làsers (per exemple, díodes semiconductors acoblats a fibra) i amplificadors de fibra també s'anomenen làsers de fibra (o sistemes làser de fibra).
El medi de guany en la majoria dels casos és una fibra dopada amb ions de terres rares, com l'erbi (Er3+), l'iterbi (Yb3+), el tori (Tm{3+) o el praseodimi (Pr3+) i ha de ser bombejat per un o més díodes làser acoblats a fibra. Tot i que el mitjà de guany dels làsers de fibra és similar al dels làsers a granel d'estat sòlid, els efectes de guia d'ona i les petites àrees de mode efectiu donen lloc a làsers amb propietats diferents. Per exemple, solen tenir un gran guany làser i pèrdues de cavitat ressonant. Consulteu els termes làser de fibra i làser corporal.
Cavitat ressonant làser de fibra
Per obtenir una cavitat ressonant làser mitjançant una fibra òptica, es poden utilitzar alguns reflectors per formar una cavitat ressonant lineal o es pot fabricar un làser d'anell de fibra. Es poden utilitzar diferents tipus de reflectors a la cavitat ressonant làser òptica lineal:
1. En una configuració de laboratori, es pot utilitzar un reflector dicroic comú al port de fibra tallada verticalment, tal com es mostra a la figura 1. Tanmateix, aquesta solució no es pot utilitzar per a la producció en massa i no és duradora.
2. La reflexió de Fresnel a la cara extrema de la fibra nua és suficient per actuar com a acoblador de sortida per al làser de fibra. A la figura 2 es dóna un exemple.
3. També és possible dipositar un recobriment dielèctric directament sobre el port de fibra, normalment per evaporació. Aquests recobriments donen una gran reflectivitat en una àmplia gamma.
4. Per als productes comercials, s'acostumen a utilitzar reixes de Bragg de fibra, que es poden preparar directament a partir de fibres dopades o fusionant fibres no dopades amb fibres actives. La figura 3 mostra un làser de reflexió Bragg distribuït (làser DBR) que conté dues reixetes de fibra i hi ha un làser de retroalimentació distribuïda on hi ha una reixa a la fibra dopada amb un canvi de fase entremig.
5. Si la llum que surt de la fibra es colima mitjançant una lent i es reflecteix de nou a través d'un reflector dicroic, es pot obtenir un millor maneig de la potència (per exemple, la figura 4). La llum obtinguda pel reflector tindrà una intensitat molt reduïda pel fet de tenir una àrea de feix més gran. Tanmateix, una lleugera desalineació pot causar pèrdues de reflexió importants i els reflexos addicionals de Fresnel a la cara de l'extrem de la fibra poden crear un efecte de filtrat. Aquest últim es pot suprimir utilitzant ports de fibra de tall d'inclinació, però això introdueix pèrdues depenents de la longitud d'ona.
6. També es pot formar un reflector de bucle òptic (figura 5), utilitzant un acoblador de fibra i una fibra passiva.
La majoria dels làsers òptics són bombejats per un o més làsers semiconductors acoblats a fibres. La llum de la bomba s'acobla directament al nucli, o a una gran potència al revestiment de la bomba (vegeu Fibres de revestiment dual), tal com s'explica amb més detall a continuació.
Existeixen molts tipus de làsers de fibra, alguns dels quals es descriuen a continuació.
