(1) 파이버 레이저의 본질적인 성능 향상: 향후 파이버 레이저 분야의 주요 연구 우선 순위에는 출력 전력 및 변환 효율 증가, 빔 품질 최적화, 이득 파이버 길이 감소, 시스템 안정성 향상 및 장치를 더 작고 더 작게 만드는 것이 포함됩니다.
(2) 새로운 광섬유 레이저 개발: 시간 영역에서 더 작은 듀티 사이클로 초단 펄스를 생성하는 모드-고정 광섬유 레이저는 오랫동안 레이저 연구에서 뜨거운 주제였습니다. 특히, 고전력-, 펨토초- 규모의 펄스 광섬유 레이저 개발은 오랜-오랜 목표로 남아 있습니다. 주파수 영역에서는 광대역 및 조정 가능한 광섬유 레이저가 연구의 주요 초점으로 부상할 것으로 예상됩니다.
파이버 레이저에 대한 연구는 1980년대 후반부터 시작되었습니다. 극초단 펄스를 생성할 수 있는 능력과 실제 응용을 위한 막대한 잠재력을 고려할 때 전 세계 국가들은 파이버 레이저 연구에 엄청난 열정을 보여왔습니다. 다른 유형의 레이저에 비해 파이버 레이저는 높은 신뢰성, 간단한 구조, 저렴한 비용 및 높은 변환 효율 등 뚜렷한 장점을 가지고 있습니다.
이 분야에 대한 국내 연구도 비교적 일찍 시작되어 이론 및 실험 영역 모두에서 중요한 결과를 얻었습니다. 그러나 국제표준과 비교하면 상당한 격차가 남아 있다. 특히 고성능 광섬유 레이저에 특별히 초점을 맞춘 연구는 상대적으로 부족합니다.- 더욱이, 실질적인 상용화를 위한 노력이 미흡하여 지금까지 달성한 결과도 완전히 만족스럽지 못했습니다. 결과적으로, 수동 모드-고정 광섬유 레이저에 대한 연구를 더욱 강화하는 것이 필수적입니다.
1963년 Snitzer는 Nd- 도핑된 광섬유 레이저에 대한 첫 번째 보고서를 발표하여 이 분야에 대한 연구 관심이 급증했습니다. 특히 최근에는-파이버 설계 및 제조 기술의 발전으로 인해-파이버 레이저의 출력이 꾸준히 증가했습니다. 단일-광섬유 장치의 연속-파(CW) 출력 전력이 100-와트 수준에서 킬로와트 수준으로 증가했습니다. 동시에, 고품질 섬유-, 특히 큰 클래딩 직경과 높은 개구수를 특징으로 하는 섬유 제조 기술의 개선으로-다이오드 펌프 소스와의 효율적인 결합이 크게 촉진되었습니다.
파이버 레이저의 가장 중요한 장점은 매우 높은 펌프 효율입니다. 일반적으로 펌프 변환 효율은 70%~75%이며, 이는 산업용 다이오드-펌프 고체-상태 레이저(DPSSL)보다 훨씬 높습니다. 이러한 높은 변환 효율성은 레이저 시스템의 냉각 및 전력 요구 사항을 줄여 기존 고체 레이저에 비해 더 컴팩트한 구조를 가능하게 합니다.- 또한 전체-섬유 아키텍처는 매우 견고하고 안정적인 패키징 디자인을 제공합니다. 또한, 파이버 레이저는 출력 빔의 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다.
또 다른 중요한 장점은 파이버 레이저 기술이 DPSSL과 비교하여 장치 수명을 크게 연장할 수 있다는 것입니다. 이러한 이점으로 인해 산업용 레이저 회사는 광섬유 레이저 기술에 대한 투자를 지속적으로 늘리게 되었습니다.-장기적인 작동 안정성은 실제 응용 분야에서 가장 중요하기 때문입니다. 파이버 레이저는 추가적인 장점도 가지고 있습니다. 레이저 매체 자체가 도파관 역할을 하기 때문에 결합 효율이 높습니다. 광섬유 레이저는 광섬유-전송 시스템과 쉽고 효율적으로 통합될 수 있습니다. 섬유 코어를 극도로 좁게 만들어 높은 전력 밀도를 달성할 수 있습니다. 섬유의 뛰어난 방열 특성으로 인해 변환 효율이 높고 레이저 임계값이 매우 낮습니다. 마지막으로, 광섬유 레이저는 다양한 응용 분야 요구 사항을 충족하고 산업, 상업, 통신, 군사 및 의료 분야 전반에 걸쳐 탁월한 전망을 보여줄 수 있는{5}}400nm에서 3400nm에 이르는 매우 광범위한 출력 파장을 포괄합니다.-
