TM dopet fiberhenviser til en optisk fiber dopet medthuliumioner (tm³⁺). Denne fiber bruges primært til at generere eller forstærke lys iCirka 1,9 til 2,1 mikrometer (um) bølgelængdeområde, som er iMid-infrarød (midt-IR) region.
Hvad er tm-dopet fiber?
Definition:
A TM-dopet fiberer en optisk fiber, hvis kerne er dopet medthuliumioner (tm³⁺), der tjener som den aktive lasing eller amplificerende medium . Når optisk pumpet, muliggør TM -ioner laseremission eller amplifikation overvejende nær1.9–2.1 µmBølgelængder .
Arbejdsprincip
Optisk pumpning(normalt ved 790 nm eller 1200–1300 nm) ophidser TM³⁺ -ionerne .
Thuliumioner gennemgår energiovergange, der hovedsageligt udsender fotoner i1.9–2.1 µmBand .
Denne emission er nyttig, fordi dette bølgelængdeområde har lav atmosfærisk absorption og er "øjensikre ."
Nøgleoptiske egenskaber
| Parameter | Typisk værdi |
|---|---|
| Emissionsbølgelængde | ~ 1,9 til 2,1 um |
| Pumpebølgelængde | Almindeligt 790 nm eller 1200–1300 nm |
| Kernestørrelse | Normalt 6–10 um (fibre med enkelt tilstand) |
| Absorptionstoppe | I nærheden af 790 nm (til pumpning) |
Applikationer
1. TM-dopede fiberlasere
Generer lasere ved ~ 2 um brugt i:
Medicinske procedurer (e . g ., kirurgi, dermatologi)
Lidar og fjernmåling (på grund af atmosfærisk transmission)
Materialbehandling (skæring, svejsning)
Militære applikationer (rækkevidde, modforanstaltninger)
2. TM-dopede fiberforstærkere
Amplificerer signaler omkring 2 um i fiberkommunikation eller sensingssystemer .
3. Midt-infrarøde lyskilder
Brugt som kilder til spektroskopi og miljøovervågning .
Fordele
Øjensikre bølgelængde:Risiko for reduceret skade sammenlignet med kortere bølgelængder .
Stærk emission:Effektiv laserhandling ved 2 um .
God atmosfærisk transmission:Nyttig til lidar og fjernmåling .
Kompatibilitet:Kan integreres i fiberlasersystemer .
Udfordringer
Tilgængelighed af pumpekilde:Kræver passende pumpelasere (normalt 790 nm diodelasere) .
Termisk styring:Drift af høj effekt kræver god varmeafledning .
Fiberfremstilling:Vedligeholdelse af lavt tab ved 2 um bølgelængde er udfordrende .
Typiske fiberstrukturer
Enkelt-mode eller dobbeltklædte fibre for at muliggøre høj pumpeabsorption og strømskalering .
Kan co-dopes med andre ioner (e . g ., holmium eller ytterbium) til specifikke ydelsesforbedringer .