Fiber Coupled Diode Laser는 희토류 도핑 된 섬유를 활성 매질로 사용하고 레이저 다이오드를 펌프 소스로 사용합니다. 이는 본질적으로 몇 가지 주요 이점을 가지고 있기 때문에 초단파 펄스 생성을 통해 금형에서 만드는 것은 매우 매력적입니다. 도핑 된 파이버의 높은 이득 대역폭과 효율성으로 인해 광범위한 응용 분야에 대해 광범위한 파이버 결합 출력 빔을 제공하는 비교적 저렴하고 컴팩트하며 견고한 파이버 레이저 시스템을 제조 할 수 있습니다.
섬유는 높은 표면적 대 부피 비율을 제공하여 효율적인 냉각을 가능하게하고 특정 성능 매개 변수에 따라 사용자 정의 할 수 있습니다. Fiber Coupled Diode Laser는 처음에 연속 (CW), 저전력, 단일 모드 작동으로 제한됩니다. 30 년 이상의 개발 끝에 Fiber Coupled Diode Laser는 단일 및 다중 모드 작동, UV (UV)에서 원적외선 (Far-IR) 대역을 포괄하는 파장 범위를 달성 할 수 있으며 매우 높은 출력 수준, 가변 반복을 제공 할 수 있습니다. 주파수 및 (아마도 가장 중요한) 밀리 초 ~ 펨토초 펄스 폭.
기존의 자유 공간 레이저와 달리 Fiber Coupled Diode Laser는 광섬유 및 광섬유 브래그 격자 (FBG)를 사용하여 광학 피드백을 위해 기존의 유전체 미러를 대체합니다. 대부분의 고출력 파이버 결합 다이오드 레이저는 이중 클래드 파이버 아키텍처를 사용합니다. 여기서 이득 매체는 두 개의 클래딩 레이어로 둘러싸인 파이버 코어에 있습니다. 레이저 다이오드 또는 다른 파이버 레이저의 다중 모드 펌프 빔은 내부 클래딩에서 전파되고 외부 클래딩에 의해 제한되어 활성 매체를 여기하고 파이버 코어에서 전파되는 레이저 모드를 생성합니다.
초고속 레이저 펄스를 생성하려면 능동 또는 수동 모드 잠금 기술이 필요합니다. 오늘날 수동 모드 잠금에 사용되는 기술 중 일부에는 비선형 편광 회전 및 포화 흡수 기술이 포함되며, 전기 광학 또는 음향 광학 변조기는 능동 모드 잠금에 사용됩니다.
반도체 포화 흡수기 (SESAM)에서 반도체 양자 우물은 반도체 분산 브래그 반사기에서 성장하고 SESAM은 1.0μm 및 1.5μm 파장에서 작동하는 펨토초 광섬유 결합 다이오드 레이저를 제조하는 데 성공적으로 사용되었습니다. 그래 핀 포화 흡수제를 사용하는 에르븀 도핑 (Er) 섬유 결합 다이오드 레이저의 사용은 자체 시작 모드 잠금 및 안정적인 솔리톤 펄스를 보여줍니다. 이들은 상업용 레이저가 다양한 과학 및 산업 응용 분야를 충족하기 위해 사용하는 몇 펨토초 파이버 레이저 아키텍처에 불과합니다.
Fiber Coupled Diode Laser는 필요한 고출력 (약 800W) 및 근적외선 (NIR) 파장을 제공하고 플래시 펌핑 펄스 Nd : YAG와 같은 다른 유형의 레이저와 비교할 때 R / LM2 공정을 구현하는 데 이상적인 선택입니다. 레이저, Fiber Coupled Diode Laser는 운영 비용이 낮고 유지 보수 간격이 더 깁니다.
단일 파이버 레이저 다이오드 기반 1 세대 파이버 레이저에서는 대부분의 모든 펌프 구성 요소가 일반적으로 함께 융합되어 최대 안정성을 달성합니다. 이 방법은 일반적으로 매우 견고하지만 특히 대상 재료의 후면 반사에 취약합니다. 따라서 구리 및 황동과 같은 반사성 금속 처리시 일부 유형의 광 아이솔레이터를 사용해야합니다. 또한 융합 부품 (종종 최종 전송 섬유 포함)을 사용하면 이러한 레이저를 현장에서 수리 할 수 없습니다. 따라서 부품이 약간 손상된 경우 전체 레이저를 공장으로 반환하여 교체해야합니다.
코히 런트 (Coherent) Fiber Coupled Diode Laser에 대한 혁신적인 모듈 식 접근 방식의 사용은 주로 단일 이미 터가 아닌 반도체 레이저를 펌프 소스로 사용합니다. 펌프 선형 어레이에서 방출 된 빛은 개별 광학 요소로 구성된 빔 결합기를 사용하여 이득 섬유로 도입됩니다. 빔 결합기는 또한 이득 광섬유 출력의 빔을 보정 한 다음 다른 광학 요소가 최종 전송 광섬유에 효과적으로 결합됩니다.