در این گزارش به بررسی انواع لیزرهای فیبری، نحوه ساخت و المان های تشکیل دهنده آنها همچنین کاربرهای متفاوت آنها می پردازیم. پس از معرفی و آشنایی با این لیزرها، با یون های کمیاب در خاک، ویژگی های آنها و اثرات این عناصر در فیبر آشنا می شویم. سپس چگونگی عمل لیزینگ در فیبرهای دوپ شده با این عناصر بررسی شده و توضیحاتی در این مورد ارائه خواهد شد. در قسمت بعد نظری به انواع بازتابنده ها که برای ایجاد فیدبک مثبت و تشدید در کاواک فیبری به کار می روند، خواهیم انداخت. در قسمت بعد انواع لیزرهای فیبری مانند لیزرهای فیبری توان بالا دو پوششی، لیزرهای فیبری گذار به بالا (Upconversion)، لیزرهای فیبری عرض خط باریک (Narrow-Linewidth)، لیزرهای فیبری کلیدزنی Q (Q-Switching)، لیزرهای فیبری مد قفل شده (Mode Locked) ، لیزرهای فیبری رامان (Raman) و لیزرهای فیبری با تقویت کننده های نوری نیمه رسانا را معرفی می نماییم؛ سپس محاسن و معایب ویژه فیبر به عنوان محیط دارای گین برای لیزر را ارائه کرده و با خلاصه ای از مطالب ارائه شده و نتیجه گیری اجمالی بخش اول را به اتمام می رسانیم. در بخش دوم این گزارش یک مقاله در رابطه با لیزرهای فیبری با عنوان " لیزرهای Soliton با فیبرهای میکرو ساختاری " بررسی و ارائه شده است. در نهایت با فهرست منابع به کار رفته در گزارش مباحث را خاتمه می دهیم. می توانید این پروژه مهندسی برق را به صورت 21 صفحه فایل word و 30 اسلاید پاورپوینت دانلود نمایید.
مقدمه
لیزر فیبری (Fiber Laser) نوعی لیزر است که در آن از یک و یا چند نوع فیبر که به صورت یکپارچه از طریق گداخت (Fusion) به یکدیگر متصل شده اند، به عنوان محیط (Medium) دارای گین استفاده می شود. همچنین لیزرهایی که قسمت بیشتر تشدید کننده (Resonator) آنها از فیبر درست شده نیز گاهی لیزر فیبری نامیده می شوند. برای مثال لیزرهایی که المان دارای گین آن نیمه رسانا است ولی دارای یک رزوناتور فیبری هستند نیز گاهی لیزر فیبری یا لیزر فیبری نیمه رسانا (Semiconductor Fiber Laser) نامیده می شوند. [1]
طول منطقه فعال لیزرهای فیبری حتی ممکن است به چندین کیلومتر هم برسد. همچنین نسبت بسیار بزگ سطح به حجم فیبر خنک کردن آنها را راحت می سازد و در نتیجه این لیزرها می توانند توان خروجی پیوسته ای به بزرگی چند کیلو وات داشته باشند. خواص موجبری فیبر اعوجاج دمایی مسیر نوری را بسیار کم کرده و یا حتی از بین می برد، در نتیجه پرتو حاصل از آنها کیفیتی بالا داشته ودارای پراش محدود (Diffraction Limit) خواهد بود. همچنین لیزرهای فیبری در مقایسه با لیزرهای گازی و میله ای (Rod) هم توان خود، فشرده ترند، زیرا فیبر را می توان خم کرده و به شکل سیم پیچ در آورد. از دیگر مزیت های این لیزرها می توان به پایداری نسبت به لرزش، طول عمر بالا و عملکرد خودکار بدون نیاز به نگهداری اشاره کرد. [1]
فهرست مطالب
چکیده ...................................................................................................................................... 3
1) آشنایی، کاربردها و توضیحات لیزرهای فیبری .................................................................... 4
1-1) آشنایی و معرفی ........................................................................................................... 4
1-2) یون های کمیاب در خاک در محیط میزبان و ویژگی های آنها .................................................... 5
1-3) انواع بازتابنده ها برای ایجاد تشدید کننده ............................................................................ 9
1-3-1) آیینه های دی الکتریک ....................................................................................... 9
1-3-2) تورهای براگ فیبر (Fiber Bragg Gratings) .................................................... 10
1-3-3) آیینه حلقه فیبری .............................................................................................. 11
1-4) انواع لیزرهای فیبری ................................................................................................... 11
1-4-1) لیزرهای فیبری توان بالا دو پوششی .................................................................... 11
1-4-2) لیزرهای فیبری گذار به بالا (Upconversion) ..................................................... 14
1-4-3) لیزرهای فیبری عرض خط باریک (Narrow-Linewidth) .................................... 15
1-4-4) لیزرهای فیبری کلیدزنی Q (Q-Switching) ...................................................... 15
1-4-5) لیزرهای فیبری مد قفل شده (Mode Locked) ...................................................... 15
1-4-6) لیزرهای فیبری رامان (Raman) ....................................................................... 16
1-4-7) لیزرهای فیبری با تقویت کننده های نوری نیمه رسانا ................................................ 18
1-5) محاسن و معایب ویژه فیبر به عنوان محیط دارای گین برای لیزر ............................................ 18
1-5-1) محاسن فیبر به عنوان محیط دارای گین برای لیزر ................................................... 18
1-5-2) معایب فیبر به عنوان محیط دارای گین برای لیزر .................................................... 19
خلاصه و نتیجه گیری ................................................................................................................. 20
فهرست منابع ........................................................................................................................... 21