Serat doped TMmerujuk kepada serat optik yang doped denganion thulium (tm³⁺). Serat ini digunakan terutamanya untuk menjana atau menguatkan cahaya disekitar 1.9 hingga 2.1 mikrometer (μm) julat panjang gelombang, yang ada dirantau pertengahan inframerah (pertengahan IR).
Apakah serat TM-Doped?
Definisi:
A Serat TM-Dopedadalah serat optik yang terasnya doped denganion thulium (tm³⁺), yang berfungsi sebagai lasing aktif atau menguatkan medium . Apabila optik dipam, ion TM membolehkan pelepasan laser atau amplifikasi kebanyakannya berhampiran1.9–2.1 µmpanjang gelombang .
Prinsip kerja
Mengepam optik(biasanya pada 790 nm atau 1200-1300 nm) menggembirakan ion TM³ .
Ion thulium menjalani peralihan tenaga yang memancarkan foton terutamanya di1.9–2.1 µmband .
Pelepasan ini berguna kerana julat panjang gelombang ini mempunyai penyerapan atmosfera yang rendah dan "mata-selamat ."
Sifat optik utama
| Parameter | Nilai tipikal |
|---|---|
| Panjang gelombang pelepasan | ~ 1.9 hingga 2.1 μm |
| Panjang gelombang pam | Biasa 790 nm atau 1200-1300 nm |
| Saiz teras | Biasanya 6-10 μm (serat mod tunggal) |
| Puncak penyerapan | Berhampiran 790 nm (untuk mengepam) |
Aplikasi
1. Laser serat TM-doped
Menjana laser pada ~ 2 μm yang digunakan dalam:
Prosedur Perubatan (E . g ., pembedahan, dermatologi)
Lidar dan penderiaan jarak jauh (disebabkan oleh penghantaran atmosfera)
Pemprosesan Bahan (Pemotongan, Kimpalan)
Aplikasi ketenteraan (penemuan pelbagai, tindak balas)
2. Penguat gentian TM-doped
Menguatkan isyarat sekitar 2 μm dalam komunikasi serat atau sistem penderiaan .
3. Sumber cahaya pertengahan inframerah
Digunakan sebagai sumber untuk spektroskopi dan pemantauan alam sekitar .
Kelebihan
Panjang gelombang mata:Mengurangkan risiko kerosakan berbanding dengan panjang gelombang yang lebih pendek .
Pelepasan yang kuat:Tindakan laser yang cekap pada 2 μm .
Penghantaran atmosfera yang baik:Berguna untuk lidar dan penderiaan jarak jauh .
Keserasian:Boleh diintegrasikan ke dalam sistem laser serat .
Cabaran
Ketersediaan sumber pam:Memerlukan laser pam yang sesuai (biasanya 790 nm laser diod) .
Pengurusan Thermal:Operasi kuasa tinggi memerlukan pelesapan haba yang baik .
Fabrikasi Serat:Mengekalkan kerugian rendah pada panjang gelombang 2 μm mencabar .
Struktur serat biasa
Gentian mod tunggal atau dua berpakaian untuk membolehkan penyerapan pam tinggi dan skala kuasa .
Boleh dihubungkan dengan ion lain (E . g ., holmium atau ytterbium) untuk peningkatan prestasi tertentu .