Fibra dopada com TMé uma fibra óptica que foi dopada comíons de túlio (tm³⁺). Esses íons fornecem propriedades exclusivas de amplificação e laseira de luz, especialmente noregião do infravermelho médio (cerca de 1,8 a 2,1 μm de comprimento de onda). fibras dopadas com TM são amplamente utilizadas em lasers e amplificadores de fibra devido às suas capacidades de lasing eficientes e largura de banda de emissão ampla .
Funções deFibra dopada com TM:
1. Amplificação de luz do infravermelho médio
Íons de túlio na fibra habilitandoamplificação de luz na faixa espectral de 1,8 a 2,1 µm.
Esta faixa de comprimento de onda é valiosa para aplicações que exigemFontes de laser no meio do IR, como espectroscopia e diagnóstico médico .
2. Geração a laser
As fibras dopadas com TM servem como oganho médioem lasers de fibra que emitem luz a laser no~ 2 µm de faixa de comprimento de onda.
Eles apóiam os doisOnda contínua (CW)eoperação pulsada, incluindoQ-Switchingebloqueio de modopara pulsos ultra -rápidos .
3. Largura de banda de emissão ampla
A largura de banda de emissão dos íons thulium é ampla (~ 1800-2100 nm), permitindo a saída do laser ajustável e a geração de pulso ultra -rápida .
Isso torna as fibras dopadas de TM adequadas parafontes a laser-de comprimento de onda.
4. Transferência de energia eficiente
Em certos projetos de fibras, as fibras dopadas com TM podem ser co-dopadas com Ytterbium (YB) ou outros íons para melhorar a eficiência da bomba e reduzir a energia da bomba de limiar .
A transferência de energia eficiente resulta emAlta potência de saídae bom desempenho a laser .
5. Alto ganho e baixa amplificação de ruído
Os amplificadores de fibra dopados com TM (TDFAs) fornecemAlto ganho ópticoCom ruído relativamente baixo, melhorando a qualidade do sinal em sistemas ópticos operando perto de 2 μm .
Aplicações de fibra dopada com TM:
1. Lasers médicos e cirúrgicos
O comprimento de onda de ~ 2 µm corresponde à forte absorção por água e tecidos biológicos, tornando os lasers de fibra dopados com TM ideais paraCirurgia de tecidos moles, ablação a laser, etratamentos dermatológicos.
Exemplos incluemurologia, Ent (ouvido, nariz, garganta)cirurgia etratamentos a laser dentários.
2. Lidar e sensoriamento remoto
Os lasers de fibra dopados com TM são usados emDetecção de luz e variação (lidar)sistemas, especialmente para sensor atmosférico e monitoramento ambiental .
A banda de 2 µm é vantajosa para detectar vapor de água e outros gases .
3. Processamento de materiais industriais
Lasers de fibra dopada de TM de alta potência são empregados paracorte, soldagem, emarcaçãode materiais como plásticos, metais e cerâmica .
O comprimento de onda de 2 µm é absorvido com eficiência por muitos materiais industriais, permitindo processamento preciso e eficiente .
4. Espectroscopia no infravermelho médio
Fontes de fibra dopadas com TM são usadas emsistemas espectroscópicosPara detecção e análise química .
A produção no meio do IR corresponde às linhas de absorção de muitos gases e produtos químicos, permitindo detecção sensível em monitoramento ambiental, controle de processos industriais e diagnóstico médico .
5. Telecomunicações
Embora menos comum que os amplificadores de fibra dopados com erbio (EDFA) para comprimentos de onda de telecomunicações (~ 1,55 µm), os amplificadores de fibra dopados com TM são usados emSistemas de comunicação emergentes no meio do IR.
Comprimentos de onda no meio do IR têm vantagens potenciais paraComunicação óptica de espaço livree redes de fibras especializadas .
6. Pesquisa científica e metrologia
Usado emExperimentos de óptica não linear, conversão de frequênciae geração de pulsos ultra -rápidos .
Lasers de fibra dopados com TM são componentes emCombs de frequênciae outras ferramentas de medição de precisão .
7. Defesa e segurança
O comprimento de onda de 2 µm é de olho em comparação com comprimentos de onda mais curtos e pode penetrar melhor em aerossóis atmosféricos, tornando os lasers dopados com TM úteis emRangefination, designação de destino, econtramedidas infravermelhas.
Vantagens deFibras dopadas com TM:
Largura de banda de emissão amplaAtivando a ajuste e a geração ultra -rápida de pulso .
Lasing eficiente ao redor2 μm, um comprimento de onda com muitos aplicativos úteis .
Altopotência de saídacapacidade com boa qualidade de feixe .
Compatibilidade comArquiteturas a laser de fibra, permitindo projetos de laser compactos e robustos .
Pode ser bombeado com eficiência com lasers de diodo disponível comercialmente .
Útil para aplicações em que é necessária uma absorção de água forte (médica/biológica) .
Resumo:
Fibras dopadas com Thulium (fibras dopadas com TM) são fibras ópticas especializadas dopadas com íons de tálio que permitem poderosos emissão e amplificação a laser em torno do2 μm de comprimento de onda. Suas propriedades exclusivas as tornam essenciais em lasers médicos, lidar, processamento industrial, espectroscopia no meio do IR e telecomunicações avançadas . sua ampla emissão, alta eficiência e compatibilidade com fibra laser systems posicionam-os como uma tecnologia crítica para fotônicas de infravermelho médio {44