Die basiese beginsel vanenkelmodus-vesellasers
Die opwekking van laser vereis dat drie basiese voorwaardes nagekom word: populasie-inversie, 'n gepaste resonante holte, en die bereiking van dielaserdrempel (die wins van lig in die resonante holte moet groter wees as die verlies). Die werkmeganisme van enkelmodus-vesellasers is presies gebaseer op hierdie fundamentele fisiese beginsels en bereik prestasie-optimalisering deur die spesiale struktuur van vesegolfgidse.
Gestimuleerde straling en populasie-inversie is die fisiese basis vir die opwekking van lasers. Wanneer die ligenergie wat deur die pompbron (gewoonlik 'n halfgeleierlaserdiode) uitgestraal word, in die versterkingsvesel ingespuit word wat met seldsame aardione (soos Ytterbium Yb³⁺, erbium Er³⁺) gedoteer is, absorbeer die seldsame aardione energie en gaan oor van die grondtoestand na die opgewekte toestand. Wanneer die aantal ione in die opgewekte toestand dié in die grondtoestand oorskry, word 'n populasie-inversietoestand gevorm. Op hierdie punt sal die invallende foton die gestimuleerde straling van die opgewekte-toestand-ioon aktiveer, wat nuwe fotone van dieselfde frekwensie, fase en rigting as die invallende foton genereer, waardeur optiese versterking verkry word.
Die kernkenmerk van enkelmodusvesellaserslê in hul uiters fyn kerndiameter (tipies 8-14μm). Volgens die golfoptiese teorie kan so 'n fyn kern slegs toelaat dat een elektromagnetiese veldmodus (d.w.s. fundamentele modus LP₀₁ of HE₁₁ modus) stabiel oorgedra word, dit wil sê die enkelmodus. Dit elimineer die intermodale verspreidingsprobleem wat in multimodusvesels bestaan, dit wil sê die pulsverbredingsverskynsel wat veroorsaak word deur die voortplanting van verskillende modusse teen verskillende snelhede. Vanuit die perspektief van transmissie-eienskappe is die padverskil van lig wat langs die aksiale rigting in enkelmodus optiese vesels voortplant, uiters klein, wat die uitvoerstraal perfekte ruimtelike koherensie en Gaussiese energieverspreiding gee, en die straalkwaliteitsfaktor M² kan 1 benader (M²=1 vir 'n ideale Gaussiese straal).
Vesellasers is uitstaande verteenwoordigers van die derde generasielasertegnologie, wat seldsame aardelement-gedoteerde glasvesels as die versterkingsmedium gebruik. Oor die afgelope dekade het enkelmodus-vesellasers 'n toenemend belangrike aandeel in die globale lasermark beset, danksy hul unieke prestasievoordele. In vergelyking met multimodus-vesellasers of tradisionele vastetoestandlasers, kan enkelmodus-vesellasers 'n ideale Gaussiese straal met 'n straalkwaliteit naby 1 genereer, wat beteken dat die straal amper die teoretiese minimum divergensiehoek en minimum gefokusde punt kan bereik. Hierdie kenmerk maak dit onvervangbaar in die velde van verwerking en meting wat hoë presisie en lae termiese impak vereis.
Plasingstyd: 19 Nov 2025