Das im Faserlaser verwendete Arbeitsmedium hat die Form einer Faser, und die Eigenschaften des Faserlasers werden durch die Leitungseigenschaften der Faser beeinflusst.
Das in die Faser eintretende Pumplicht weist mehrere Modi auf. Signaloptoelektronik kann mehrere Modi haben. Unterschiedliche Pumpmodi haben unterschiedliche Auswirkungen auf unterschiedliche Signalmodi, was die Analyse von Faserlasern und Verstärkern komplizierter macht.
In vielen Fällen ist eine Analyse schwierig und muss anhand von Zahlenwerten berechnet werden. Auch das Dotierungsprofil in der Faser hat einen großen Einfluss auf den Faserlaser. Um dem Medium Verstärkungseigenschaften zu verleihen, werden Arbeitsionen (dh Verunreinigungen) in die Faser dotiert.
Im Allgemeinen sind die Arbeitsionen gleichmäßig im Kern verteilt, die Verteilung der verschiedenen Pumplichtmodi in der Faser ist jedoch ungleichmäßig. Um die Pumpeffizienz zu verbessern, sollten wir daher versuchen, die Verteilung der Ionenverteilung und der Pumpenergie in Einklang zu bringen. Bei der Analyse von Faserlasern ist es neben dem allgemeinen Prinzip des Lasers notwendig, die Eigenschaften des Lasers selbst zu berücksichtigen, verschiedene Modelle einzuführen und spezielle Analysemethoden anzuwenden, um die besten Analyseergebnisse zu erzielen.
Der Faserlaser besteht aus drei Grundelementen: Pumpquelle, Verstärkungsmedium und Resonanzhohlraum, genau wie herkömmliche Festkörper- und Gaslaser. Die Pumpquelle verwendet einen Hochleistungs-Halbleiterlaser, um eine mit seltenen Erden dotierte Faser oder eine gewöhnliche nichtlineare Faser zu erzeugen.
Der Resonanzhohlraum kann aus optischen Rückkopplungselementen wie Fasergittern bestehen, um verschiedene lineare Resonanzhohlräume zu bilden, oder es kann ein Koppler verwendet werden, um verschiedene ringförmige Resonanzhohlräume zu bilden. Das Pumplicht wird über ein geeignetes optisches System in die Verstärkungsfaser eingekoppelt, das nach Absorption des Pumplichts eine Besetzungsinversion oder eine nichtlineare Verstärkung bildet und eine spontane Emission erzeugt. Das erzeugte spontane Emissionslicht bildet nach der Laserverstärkung und der Modusauswahl des Resonanzhohlraums schließlich einen stabilen Laserausgang.
