لیزرهای فیبر نوعی لیزر حالت جامد هستند که از فیبر دوپ شده با عناصر خاکی کمیاب به عنوان محیط تقویت‌کننده استفاده می‌کنند. این فیبرها معمولاً از شیشه سیلیکا ساخته شده و با یون‌های خاکی کمیاب نظیر اربیوم (Erbium)، ایتربیوم (Ytterbium) یا نئودیمیم (Neodymium) تلفیق می‌شوند. هنگامی که انرژی لازم توسط یک دیود لیزری پرقدرت تامین می‌شود، این یون‌ها برانگیخته شده و نوری با طول موج مشخص منتشر می‌کنند. با عبور این نور از فیبر، شدت آن تقویت شده و در نهایت پرتوی لیزری قدرتمند تولید می‌شود. در این پست به بررسی پاسخ این سوال می پردازیم که لیزرهای فیبر چگونه کار می کنند؟
لیزرهای فیبر چگونه کار می کنند؟
لیزرهای فیبر بر اساس اصل انتشار تحریک‌شده کار می‌کنند. این اصل بیان می‌کند که وقتی یک اتم یا یون در حالت برانگیخته قرار می‌گیرد، می‌تواند فوتونی از نور ساطع کند. اگر این فوتون با اتم یا یون برانگیخته دیگری برخورد کند، می‌تواند فرآیند گسیل فوتون دیگری با همان انرژی و جهت را تحریک کند. این روند به صورت زنجیروار ادامه می‌یابد و در نهایت منجر به تولید پرتوی قدرتمند و منسجمی از نور می‌شود.
در لیزرهای فیبر، محیط تقویت‌کننده از فیبر دوپ شده با عناصر خاکی کمیاب تشکیل شده است. وقتی این فیبر توسط یک دیود لیزری پرقدرت تغذیه می‌شود، یون‌های خاکی کمیاب انرژی دریافت کرده و فوتون‌های نور ساطع می‌کنند. این فوتون‌ها با عبور از داخل فیبر، انتشار تحریک‌شده بیشتری را ایجاد کرده و موجب تولید پرتو لیزر پرقدرت می‌شوند. حفره لیزری فیبر نیز از دو آینه تشکیل شده است که با بازتاب نور، فرآیند تقویت آن را چندین بار تکرار می‌کنند. این چرخه مداوم، پرتوی لیزری با شدت و کیفیت بالا را تولید می‌کند.
کاربردهای لیزرهای فیبر
لیزرهای فیبر به دلیل توان بالا، بازدهی فوق‌العاده و کیفیت بی‌نظیر پرتو، کاربردهای گسترده‌ای در حوزه‌های مختلف دارند.
-
صنعت:
از لیزرهای فیبر در تجهیزات پیشرفته‌ای نظیر دستگاه‌های برش و جوش لیزری استفاده می‌شود. این فناوری برای پردازش موادی مانند فلزات، پلاستیک و سرامیک کاربرد دارد و در برش، جوشکاری و حتی حفاری مواد صنعتی نقش مهمی ایفا می‌کند. -
پزشکی:
لیزرهای فیبر در حوزه پزشکی برای انجام جراحی‌های لیزری و درمان‌های پوستی کاربرد دارند. توانایی تولید پرتوی دقیق و کنترل‌شده باعث شده تا این لیزرها در جراحی‌های حساس به‌کار گرفته شوند. -
مخابرات:
در سیستم‌های مخابراتی، لیزرهای فیبر برای انتقال داده‌ها در فواصل دور مورد استفاده قرار می‌گیرند. این لیزرها به دلیل توانایی بالا در تولید پرتوی پایدار و دقیق، بستر مناسبی برای انتقال اطلاعات فراهم می‌کنند. -
طیف‌سنجی و آنالیز شیمیایی:
در زمینه تجزیه و تحلیل مواد، لیزرهای فیبر در طیف‌سنجی برای بررسی دقیق ترکیبات شیمیایی استفاده می‌شوند. این روش به دلیل دقت بالا و کارایی آن، در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و صنعتی بسیار رایج است.
نتیجه‌گیری
لیزرهای فیبر با ترکیب فناوری پیشرفته و بازدهی فوق‌العاده، نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کنند. از کاربردهای صنعتی گرفته تا مخابرات و پزشکی، این فناوری توانسته است جایگاه ویژه‌ای پیدا کند. قدرت، کارایی و کیفیت بالای پرتو تولیدشده توسط این لیزرها، آن‌ها را به یکی از ابزارهای ضروری در بسیاری از حوزه‌های پیشرفته تبدیل کرده است.
شهر قدس، شهرک صنعتی زاگرس، خیابان گلبرگ جنوبی، خیابان تلاشگران، کوچه کاوشگران، پلاک ۶
