Lasers à fibre dans le domaine de la communication par fibre optique

Lasers à fibre dans le domaine de la communication par fibre optique

LeLaser à fibreLaser utilisant des fibres de verre dopées aux terres rares comme milieu amplificateur. Les lasers à fibre peuvent être développés à partir d'amplificateurs à fibre. Leur principe de fonctionnement est le suivant : prenons l'exemple d'un laser à fibre à pompage longitudinal. Une section de fibre dopée aux ions de terres rares est placée entre deux miroirs à réflectivité sélectionnée. La lumière de pompage est couplée à la fibre depuis le miroir gauche. Ce dernier transmet la totalité de la lumière de pompage et réfléchit entièrement le laser, afin d'exploiter efficacement la lumière de pompage et d'éviter sa résonance, source d'instabilité lumineuse. L'endoscope droit laisse passer la partie laser afin de former la rétroaction du faisceau laser et d'obtenir la sortie laser. Les photons à la longueur d'onde de pompage sont absorbés par le milieu, formant une inversion du nombre d'ions, et génèrent finalement une émission stimulée dans le milieu fibreux dopé pour produire le laser.

Caractéristiques des lasers à fibre : rendement de couplage élevé, le milieu laser servant de guide d'ondes. Rendement de conversion élevé, seuil bas et bonne dissipation thermique. Large plage de coordination, bonne dispersion et stabilité. Les lasers à fibre peuvent également être considérés comme des convertisseurs de longueur d'onde efficaces, c'est-à-dire qu'ils convertissent la longueur d'onde de la lumière de pompage en longueur d'onde d'émission laser des ions de terres rares dopés. Cette longueur d'onde d'émission laser correspond précisément à la longueur d'onde de sortie du laser à fibre. Elle n'est pas contrôlée par la longueur d'onde de pompage et est uniquement déterminée par les éléments dopants en terres rares présents dans le matériau. Par conséquent, des lasers à semi-conducteurs de différentes longueurs d'onde courtes et de forte puissance correspondant aux spectres d'absorption des ions de terres rares peuvent être utilisés comme sources de pompage pour obtenir des sorties laser de différentes longueurs d'onde.

Classification des lasers à fibre : Il existe de nombreux types de lasers à fibre. Selon le milieu de gain, on les classe comme suit : lasers à fibre dopée aux terres rares, lasers à fibre à effet non linéaire, lasers à fibre monocristallin et lasers à fibre plastique. Selon la structure de la fibre, on distingue : lasers à fibre simple gaine et lasers à fibre double gaine. Selon les éléments dopés, on distingue plus de dix types, tels que l’erbium, le néodyme, le praséodyme, etc. Selon la méthode de pompage, on distingue : pompage par l’extrémité de la fibre optique, pompage par couplage optique latéral par microprisme, pompage en anneau, etc. Selon la structure de la cavité résonante, on distingue : lasers à fibre à cavité FP, lasers à fibre à cavité annulaire, lasers à cavité en « 8 », etc. Selon le mode de fonctionnement, on distingue : laser à fibre optique pulsé et laser continu, etc. Le développement des lasers à fibre s’accélère. Actuellement, diverslasers de haute puissance, lasers à impulsions ultracourtes, etlasers accordables à largeur de raie étroiteLes lasers à fibre continueront ensuite de se développer vers une puissance de sortie plus élevée, une meilleure qualité de faisceau et des pics d'impulsion plus élevés.