繊維結合ダイオード：典型的な波長とポンプ源としてのアプリケーション

ファイバーレーザーおよび固体レーザーのポンプ源の要件。

ファイバーレーザーと固体レーザーのポンプ源要件を詳細に理解するには、これらのレーザーの動作方法と機能におけるポンプ源の役割の詳細を掘り下げることが不可欠です。ここでは、ポンプメカニズムの複雑さ、使用するポンプ源の種類、およびレーザーのパフォーマンスへの影響をカバーするために、最初の概要で拡張します。ポンプ源の選択と構成は、レーザーの効率、出力電力、ビーム品質に直接影響します。効率的なカップリング、波長マッチング、および熱管理は、パフォーマンスを最適化し、レーザーの寿命を延長するために重要です。レーザーダイオードテクノロジーの進歩は、ファイバーレーザーとソリッドステートレーザーの両方の性能と信頼性を改善し続けており、幅広いアプリケーションでより多用途で費用対効果が高くなります。

- ファイバーレーザーポンプ源の要件

レーザーダイオードポンプソースとして：ファイバーレーザーは、効率、コンパクトサイズ、ドープ繊維の吸収スペクトルに一致する特定の波長の光を生成する能力により、主にレーザーダイオードをポンプ源として使用します。レーザーダイオード波長の選択が重要です。たとえば、繊維レーザーの一般的なドーパントはイッテルビウム（YB）で、最適な吸収ピークが約976 nmです。したがって、この波長またはその近くで放射するレーザーダイオードは、YBドープ繊維レーザーをポンピングするために好まれます。

ダブルクラッドファイバーデザイン：ポンプレーザーダイオードからの光吸収の効率を高めるために、ファイバーレーザーはしばしばダブルクラッドファイバー設計を使用します。内側のコアにはアクティブレーザー培地（YBなど）がドープされていますが、外側の大きなクラッディング層がポンプライトを導きます。コアはポンプの光を吸収し、レーザー作用を生成しますが、クラッドにより、よりかなりの量のポンプ光がコアと相互作用することができ、効率が向上します。

波長マッチングと結合効率：効果的なポンピングには、適切な波長を備えたレーザーダイオードを選択するだけでなく、ダイオードとファイバー間の結合効率を最適化する必要があります。これには、慎重なアライメントと、レンズやカプラーなどの光学コンポーネントの使用が含まれ、最大のポンプ光がファイバーコアまたは被覆に注入されるようにします。

- 固体レーザーポンプソースの要件

光ポンプ:レーザーダイオードに加えて、固体レーザー（ND：YAGのようなバルクレーザーを含む）は、フラッシュランプまたはアークランプで光学的にポンプで送ることができます。これらのランプは、幅広い光を放出します。その一部は、レーザー培地の吸収帯と一致します。レーザーダイオードポンピングよりも効率が低いですが、この方法は非常に高いパルスエネルギーを提供し、高いピーク電力を必要とするアプリケーションに適しています。

ポンプソースの構成：ソリッドステートレーザーのポンプ源の構成は、パフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。エンドポンプとサイドポンピングは一般的な構成です。ポンプライトがレーザー培地の光軸に沿って誘導されるエンドポンピングは、ポンプライトとレーザーモードの間でより良いオーバーラップを提供し、より高い効率につながります。サイドポンプは、潜在的に効率が低いですが、より単純であり、大径ロッドまたはスラブの全体的なエネルギーを高めることができます。

熱管理：繊維と固体レーザーの両方が、ポンプ源によって生成された熱を処理するために効果的な熱管理を必要とします。繊維レーザーでは、熱散逸における繊維の拡張表面積。固体レーザーでは、安定した動作を維持し、レーザー培地の熱レンズまたは損傷を防ぐために、冷却システム（水冷など）が必要です。