трирівневою. У цьому відношенні для створення потужних лазерів найбільш привабливі іони неодиму, що працюють за чотирирівневоїсхемою (малюнок 2) та іони ітербію, що працюють по квазі-чотирирівневоїсхемою (малюнок 3).
Рисунок 3 - Квазі-чотирирівнева схема ітербію
У волоконних лазерах в якості активного середовища використовується серцевина світловода, легована іонами Yb 3 + або інших активних іонів ( Er 3 + , Tm 3 + , Nd 3 + , Pr 3 + , Але 3 + та ін) в залежності від необхідної довжини хвилі генерації.
3. Резонатори лазерних систем
Для того щоб з підсилювача випромінювання зробити оптичний генератор (лазер) потрібен позитивний зворотний зв'язок, що повертає частину посиленої вивчення назад в активне середовище. У відсутності зворотного зв'язку або якщо вона недостатня для виникнення генерації система буде працювати як підсилювач проходять сигналів, а так само власного спонтанного і теплового випромінювання. Достатньою для виникнення генерації є такий зворотний зв'язок, втрати на якій компенсуються посиленням в активному середовищі при даному рівні накачування. При цьому мінімальна потужність накачування, що дозволяє компенсувати втрати, називається порогової потужністю виникнення лазерної генерації. Величина порогової потужності залежить від величини зворотного зв'язку - чим сильніше зворотний зв'язок, тим менше порогова потужність. Елементи резонатора лазера можуть служити для амплітудної, просторової, частотної, фазової та поляризаційної фільтрації генерованого випромінювання.
У конструкції резонатора лазера можуть бути використані такі елементи, як дзеркала (металеві або діелектричні, плоскі або увігнуті та інше), дифракційні грати, волоконні бреггівського решітки показника заломлення, мультиплексори та інші спеціальні елементи. Крім того, в якості елементів резонатора можуть використовуватися межі і відколи активного середовища або будь-яких інших елементів лазера, наприклад сколений під прямим кутом торець волоконного світловода. Всі зазначені елементи можуть використовуватися в резонаторах як об'ємних, так і волоконних лазерів.
4. Фотонно-кристалічні активовані волокна
Останнім часом бурхливий розвиток отримали лазери на основі фотонно-кристалічних волокон (детально фотонно-кристалічні волокна описані в [6]). На малюнку 4 показаний приклад фотонно-кристалічного волокна, активованого ітербієм, з яскраво вираженими поляризаційними властивостями. Фотонно-кристалічні волокна мають такі відмітні особливості порівняно із звичайними волокнами:
1. висока числова апертура 0.6 (граничні теоретичні значення 0.9);
. великий діаметр серцевини (до 40 мкм), який може підтримувати одномодовий режим. У результаті цього в фотонно-кристалічних волокнах можна реалізовувати високі потужності накачування і генерації без помітного нагрівання;
. відсутність нелінійних ефектів;
. висока ...
