El láser de fibra es un dispositivo que utiliza fibra óptica dopada con tierras raras (como iterbio, erbio, tulio, etc.) como medio de ganancia y genera una salida láser mediante la excitación de luz de bombeo. Combina la tecnología de fibra óptica con los principios del láser y ofrece las ventajas de una alta calidad del haz, alta eficiencia y una estructura compacta. Es una de las tecnologías más populares en el campo del láser actual.

1. Mediante el mecanismo de radiación estimulada: se inyecta luz de bombeo (generalmente un láser semiconductor) en la fibra dopada para estimular la transición de los iones de tierras raras del estado fundamental al estado excitado, formando una inversión de población. Cuando los fotones la atraviesan, la radiación estimulada produce luz de la misma frecuencia y fase, que se amplifica mediante la retroalimentación de la cavidad resonante para formar un láser.

2. Elementos clave: iones dopados (como Yb³⁺, Er³⁺) como centros de ganancia, fibras ópticas como guías de onda ópticas para limitar el campo luminoso y fuentes de bombeo para proporcionar energía.

3. La luz de bombeo se inyecta desde el revestimiento interior de la fibra de doble revestimiento. La estructura del revestimiento permite que la luz de bombeo atraviese el núcleo de la fibra varias veces, mejorando la eficiencia de acoplamiento energético.

4. Los iones de tierras raras en el núcleo de la fibra absorben la energía de la luz de bombeo, liberan fotones mediante radiación espontánea o estimulada y forman oscilaciones láser a través de la cavidad resonante (como un reflector compuesto por una rejilla de fibra).

5. Generalmente, se trata de un láser semiconductor (LD) de alta potencia, cuya longitud de onda coincide con el pico de absorción de los iones dopados (como la fibra dopada con Yb³⁺, que corresponde a la luz de bombeo de 976 nm).

1. Fibra dopada: El núcleo está dopado con iones de tierras raras. Los tipos más comunes incluyen fibras dopadas de iterbio (Yb), erbio (Er) y tulio (Tm).

2. Fibra de doble revestimiento: El revestimiento interior es el canal de bombeo de luz (estructura multimodo), el revestimiento exterior es la capa protectora y el núcleo es una estructura monomodo, lo que logra un bombeo de alta potencia y una salida láser de alta calidad.

3. Está compuesta por una rejilla de Bragg de fibra (FBG), un reflector o circulador dieléctrico, etc., para formar una trayectoria de retroalimentación óptica y determinar la longitud de onda y el modo del láser.

4. Se utiliza para el acoplamiento eficiente del bombeo de luz y la fibra óptica. Los métodos más comunes incluyen el acoplamiento final y el acoplamiento lateral.