TM fibra dopadarefere -se a uma fibra óptica dopada comíons de túlio (tm³⁺). Esta fibra é usada principalmente para gerar ou ampliar a luz noCerca de 1,9 a 2,1 micrômetros (µm) faixa de comprimento de onda, que está noRegião do infravermelho médio (IR).
O que é fibra dopada da TM?
Definição:
A Fibra dopada com TMé uma fibra óptica cujo núcleo é dopado comíons de túlio (tm³⁺), que servem como o meio de lasagem ou amplificação ativo . quando bombeado opticamente, os íons tm permitem a emissão de laser ou a amplificação predominantemente perto1.9–2.1 µmcomprimentos de onda .
Princípio de trabalho
Bombeamento óptico(geralmente a 790 nm ou 1200-1300 nm) excita os íons tm³⁺ .
Os íons túlios sofrem transições de energia que emitem fótons principalmente no1.9–2.1 µmbanda .
Esta emissão é útil porque essa faixa de comprimento de onda tem baixa absorção atmosférica e é "segura para os olhos ."
Propriedades ópticas principais
| Parâmetro | Valor típico |
|---|---|
| Comprimento de onda de emissão | ~ 1,9 a 2,1 µm |
| Comprimento de onda da bomba | Geralmente 790 nm ou 1200-1300 nm |
| Tamanho do núcleo | Geralmente 6-10 µm (fibras de modo único) |
| Picos de absorção | Perto de 790 nm (para bombeamento) |
Aplicações
1. Lasers de fibra dopados com TM
Gerar lasers a ~ 2 µm usado em:
Procedimentos médicos (E . g ., cirurgia, dermatologia)
Lidar e sensoriamento remoto (devido à transmissão atmosférica)
Processamento de materiais (corte, soldagem)
Aplicações militares (busca de alcance, contramedidas)
2. Amplificadores de fibra dopados com TM
Amplifique sinais em torno de 2 µm nos sistemas de comunicação ou detecção de fibra .
3. Fontes de luz do infravermelho médio
Usado como fontes de espectroscopia e monitoramento ambiental .
Vantagens
Comprimento de onda seguro para os olhos:Risco de dano reduzido em comparação com comprimentos de onda mais curtos .
Emissão forte:Ação eficiente a laser a 2 µm .
Boa transmissão atmosférica:Útil para lidar e sensoriamento remoto .
Compatibilidade:Pode ser integrado aos sistemas de laser de fibra .
Desafios
Disponibilidade da fonte da bomba:Requer lasers de bomba adequados (geralmente lasers de diodo de 790 nm) .
Gerenciamento térmico:A operação de alta potência requer boa dissipação de calor .
Fabricação de fibras:Manter a baixa perda a 2 µm de comprimento de onda é desafiador .
Estruturas de fibra típicas
Fibras de modo único ou dupla para ativar a absorção alta da bomba e a escala de energia .
Pode ser co-dopado com outros íons (e . g ., holmium ou ytterbium) para aprimoramentos específicos de desempenho .