Fiber-Coupled Lasers အမျိုးအစား

ဖိုက်ဘာလေဆာ ဆိုသည်မှာ အမြတ်အလတ်စားအဖြစ် ရှားပါးမြေကြီး- doped ဖန်ဖိုင်ဘာကို အသုံးပြုသည့် လေဆာကို ရည်ညွှန်းသည်။ ဖိုက်ဘာလေဆာသည် ဖိုက်ဘာအသံချဲ့စက်ကို အခြေခံ၍ တီထွင်နိုင်သည်- မြင့်မားသော ပါဝါသိပ်သည်းဆသည် စုပ်အလင်း၏လုပ်ဆောင်ချက်အောက်တွင် ဖိုက်ဘာတွင် လွယ်ကူစွာဖွဲ့စည်းနိုင်ပြီး လေဆာကို ဖြစ်ပေါ်စေသည့် လေဆာစွမ်းအင်အဆင့်သည် အလုပ်လုပ်သည့်အရာဝတ္ထု၏ "နံပါတ်ပြောင်းပြန်လှန်ခြင်း" ဖြစ်ပြီး အပြုသဘောဆောင်သော တုံ့ပြန်ချက်ရရှိသောအခါ၊ loop (ပဲ့တင်ထပ်တဲ့ အပေါက်တစ်ခု) ကို စနစ်တကျ ပေါင်းထည့်လိုက်တာနဲ့ လေဆာ တုန်ခါမှု အထွက်ကို ဖွဲ့စည်းနိုင်ပါတယ်။

ဖိုက်ဘာပစ္စည်းအမျိုးအစားများအလိုက်၊ ဖိုက်ဘာလေဆာများကို အောက်ပါအတိုင်း ခွဲခြားနိုင်သည်။
1. Crystal fiber လေဆာ။ အလုပ်လုပ်သည့်ပစ္စည်းမှာ အဓိကအားဖြင့် ပတ္တမြားတစ်ခုတည်းသော ဖိုက်ဘာလေဆာနှင့် nd3+: YAG single crystal fiber လေဆာတို့ဖြစ်သည်။
2. Non-linear optical fiber လေဆာ။ အဓိကအားဖြင့် လှုံ့ဆော်ပေးသော Raman ဖြန့်ကျက်ဖိုက်ဘာလေဆာများနှင့် Brillouin လှုံ့ဆော်ပေးသည့် ဖိုက်ဘာလေဆာများ ရှိပါသည်။
3. Rare earth doped fiber လေဆာများ။ optical fiber ၏ matrix material သည် glass ဖြစ်ပြီး optical fiber ကို ဖိုက်ဘာလေဆာပြုလုပ်ရန် ၎င်းကိုအသက်သွင်းရန်အတွက် ရှားပါးမြေဒြပ်အိုင်းယွန်းများဖြင့် ရောနှောထားသည်။
4. ပလပ်စတစ်ဖိုက်ဘာလေဆာ။ ဖိုက်ဘာလေဆာတစ်ခုပြုလုပ်ရန် ပလပ်စတစ် optical fiber ၏ core သို့မဟုတ် cladding တွင် လေဆာဆိုးဆေးကို သုံးစွဲပါ။
အမြတ်အလတ်စားဖြင့် ခွဲခြားထားသည်-
က) အရည်ကြည်ဖိုက်ဘာလေဆာ။ အလုပ်လုပ်သည့်ပစ္စည်းမှာ အဓိကအားဖြင့် ပတ္တမြားတစ်ခုတည်းသော ဖိုက်ဘာလေဆာနှင့် Nd3+:YAG single crystal fiber လေဆာတို့ဖြစ်သည်။
b) Non-linear optical fiber လေဆာ။ အဓိကအားဖြင့် လှုံ့ဆော်ပေးသော Raman ဖြန့်ကျက်ဖိုက်ဘာလေဆာများနှင့် Brillouin လှုံ့ဆော်ပေးသည့် ဖိုက်ဘာလေဆာများ ရှိပါသည်။
ဂ) ရှားပါးမြေကြီး doped ဖိုက်ဘာလေဆာများ။ ဖိုက်ဘာလေဆာပြုလုပ်ရန် ရှားပါးမြေကြီးဒြပ်စင်အိုင်းယွန်းကို အမျှင်ထဲသို့ဆေးထည့်ခြင်း (Nd3+၊ Er3+၊ Yb3+၊ Tm3+ စသည်ဖြင့်၊ အဆိုပါ matrix သည် quartz glass၊ zirconium ဖလိုရိုက်ဖန်၊ single crystal) ဖိုက်ဘာလေဆာပြုလုပ်နိုင်သည်။
ဃ) ပလပ်စတစ်ဖိုက်ဘာလေဆာ။ ဖိုက်ဘာလေဆာတစ်ခုပြုလုပ်ရန် ပလပ်စတစ် optical fiber ၏ core သို့မဟုတ် cladding တွင် လေဆာဆိုးဆေးကို သုံးစွဲပါ။
(၂) ပဲ့တင်ထပ်သော အပေါက်၏ဖွဲ့စည်းပုံအရ၊ ၎င်းအား F-P ကလိုင်၊ ring cavity၊ loop reflector fiber resonator နှင့် "8" shape cavity၊ DBR fiber laser၊ DFB fiber laser စသည်တို့ဖြင့် ခွဲခြားထားသည်။
(၃) ဖိုက်ဘာဖွဲ့စည်းပုံအရ၊ ၎င်းကို single-clad fiber lasers၊ double-clad fiber lasers၊ photonic crystal fiber lasers နှင့် special fiber lasers များအဖြစ် ခွဲခြားထားသည်။
(4) အထွက်လေဆာ လက္ခဏာများ အရ ၎င်းကို စဉ်ဆက်မပြတ် ဖိုင်ဘာလေဆာ နှင့် pulsed ဖိုင်ဘာလေဆာများ ဟူ၍ ခွဲခြားထားသည်။ Pulse fiber လေဆာများကို Q-ပြောင်းထားသော ဖိုက်ဘာလေဆာများ (n ၏အစီအစဥ်၏ သွေးခုန်နှုန်း အကျယ်) နှင့် မုဒ်လော့ခ်ချထားသော ဖိုက်ဘာလေဆာများ (သွေးခုန်နှုန်း အကျယ်ကို ps သို့မဟုတ် fs ၏ အစီအစဥ်အရဖြစ်သည်)။
(၅) လေဆာအထွက်လှိုင်းအလျား အရေအတွက်အရ ၎င်းကို လှိုင်းအလျားတစ်ခုတည်း ဖိုက်ဘာလေဆာများနှင့် လှိုင်းအလျားများစွာရှိသော ဖိုက်ဘာလေဆာများအဖြစ် ပိုင်းခြားနိုင်သည်။
(၆) လေဆာအထွက်လှိုင်းအလျား၏ tunable characteristics အရ ၎င်းကို tunable single-wavelength lasers နှင့် tunable multi-wavelength lasers များအဖြစ် ပိုင်းခြားနိုင်သည်။
(၇) လေဆာအထွက်လှိုင်းအလျား၏ လှိုင်းအလျားအရ ၎င်းကို S-band (1460 ~ 1530 nm), C-band (1530 ~ 1565 nm), L-band (1565 ~ 1610 nm) ဟူ၍ ခွဲခြားထားသည်။
(၈) ၎င်းကို မုဒ်လော့ခ်ချထားသည်ဖြစ်စေ အရ၊ စဉ်ဆက်မပြတ်အလင်းလေဆာနှင့် မုဒ်လော့ခ်ချထားသောလေဆာဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။ အသုံးများသော လှိုင်းအလျားပေါင်းများစွာ လေဆာများသည် ဆက်တိုက်လှိုင်းလေဆာများဖြစ်သည်။
မုဒ်လော့ခ်ချထားသော စက်ပစ္စည်းများအရ ၎င်းအား passive mode-locked လေဆာများနှင့် active mode-locked လေဆာများအဖြစ် ပိုင်းခြားနိုင်သည်။
၎င်းတို့တွင် passive mode-locked လေဆာများ ရှိသည်-
ညီမျှသော/အတုအယောင် saturable absorber- လိုင်းမဟုတ်သောလှည့်ခြင်းမုဒ်-သော့ခတ်ထားသောလေဆာ (8 ပုံသဏ္ဍာန်၊ NOLM နှင့် NPR)
စစ်မှန်သော saturable absorber- SESAM သို့မဟုတ် nanomaterials (ကာဗွန်နာနိုပြွန်၊ graphene၊ topological insulator တွင်လည်း စသည်ဖြင့်)။