El làser de díodes acoblats amb fibra utilitza fibres dopades de terres rares com a mitjà actiu, amb els díodes làser com a font de bomba, que té inherentment alguns avantatges clau, fent que sigui motlle a través de la generació d’impulsos ultracurts. L'amplada de banda i l'eficiència elevades de les fibres dopades permeten la fabricació de sistemes làser de fibra resistents, compactes i compactes, que proporcionen una àmplia gamma de feixos de sortida acoblats a fibra per a una àmplia gamma d'aplicacions.
La fibra proporciona una alta relació superfície / volum, que permet un refredament eficient i es pot personalitzar segons paràmetres de rendiment específics. El làser de díode acoblat amb fibra es limita inicialment a un funcionament continu (CW), de baixa potència i monomode. Després de més de 30 anys de desenvolupament, el làser de díode acoblat amb fibra ha estat capaç d’aconseguir un funcionament simple i multimode, amb un abast de longitud d’ona que cobreix la banda UV (UV) fins a la banda infraroja llunyana (Far-IR), i pot proporcionar un nivell de potència molt alt i una repetició variable de freqüència i (potser la més significativa) d'amplada de pols de mil·lisegons a femtosegons.
A diferència dels làsers convencionals d’espai lliure, el làser de díode acoblat amb fibra utilitza reixetes de fibra i Bragg (FBG), que substitueixen els miralls dielèctrics convencionals per retroalimentació òptica. La majoria dels làsers de díode acoblat amb fibra d’alta potència utilitzen una arquitectura de fibra de doble revestiment, on el mitjà de guany es troba al nucli de fibra, envoltat per dues capes de revestiment. Un feix de bomba multimode provinent d’un díode làser o d’un altre làser de fibra es propaga al revestiment interior i és restringit pel revestiment exterior per excitar el medi actiu i produir un mode de làser que es propaga al nucli de la fibra.
Per produir polsos làser ultra ràpids, es requereixen tècniques de bloqueig de mode actiu o passiu. Algunes de les tècniques que s’utilitzen avui per al bloqueig de mode passiu inclouen tècniques de rotació de polarització no lineal i absorció de saturació, mentre que els moduladors electro-òptics o acústics s’utilitzen per al bloqueig de mode actiu.
En absorbidors saturables de semiconductors (SESAM), els pous quàntics de semiconductors es conreen en reflectors Bragg distribuïts de semiconductors, i SESAM s’ha utilitzat amb èxit per fabricar làser de díode acoblat amb fibra de femtosegon que funciona a 1,0 μm i 1,5 μm de longitud d’ona. L’ús de làser de díode acoblat amb fibra dopada amb erbi (Er) que utilitza absorbents saturables de grafè ha demostrat impulsos de solitó bloquejats de manera autònoma i estables. Aquestes són només algunes arquitectures làser de fibra de femtosegon que els làsers comercials utilitzen per satisfer una gran varietat d’aplicacions científiques i industrials.
El làser de díode acoblat amb fibra és una opció ideal per implementar el procés R / LM2, ja que proporcionen la potència de sortida necessària (uns 800 W) i les longituds d’ona a infrarojos propers (NIR), i en comparació amb altres tipus de làser, com el flash Nd: YAG Els làsers de làser de díode acoblat amb fibra tenen costos operatius més baixos i intervals de manteniment més llargs.
En un làser de fibra de primera generació basat en díodes làsers de fibra única, un gran nombre de components de la bomba solen fusionar-se junts per aconseguir la màxima estabilitat. Tot i que aquest mètode és generalment altament robust, és particularment susceptible a la reflexió posterior del material objectiu. Per tant, en el tractament del metall reflectant, com el coure i el llautó, heu d’utilitzar algun tipus d’aïllador òptic. A més, l’ús de components fusionats (de vegades inclosa la fibra de transmissió final) significa que aquests làsers no es poden reparar in situ. Per tant, si algun component està lleugerament danyat, s’ha de retornar tot el làser a la fàbrica per substituir-lo.
Coherent L’ús d’un enfocament modular innovador per al làser de díode acoblat de fibra es basa principalment en làsers de semiconductor, en lloc d’emissors únics, com a font de bomba. La llum emesa per la matriu lineal de la bomba s’introdueix a la fibra de guany mitjançant un combinador de feixos compost d’elements òptics discrets. El combinador de feixos també calibra el feix de la sortida de fibra de guany i els altres elements òptics s’acoblen efectivament a la fibra de transport final.