वर्टिकल स्टैक डायोड लेजर अगर लेजर तकनीक के क्षेत्र में स्पष्ट रुझान है तो वह है फाइबर लेजर का उदय। उच्च शक्ति काटने और वेल्डिंग अनुप्रयोगों में, फाइबर लेजर उच्च शक्ति CO2 लेजर और ठोस राज्य लेजर से किया गया है बाजार में हिस्सेदारी की एक बड़ी संख्या को जब्त करने के लिए । वर्तमान में, कुछ मुख्यधारा फाइबर लेजर निर्माताओं को और अधिक बाजार की मांग को पूरा करने के लिए कई नए अनुप्रयोगों की खोज कर रहे हैं ।
उच्च शक्ति फाइबर लेजर में, एकल मोड सिस्टम संतोषजनक विशेषताएं हैं: वे उच्च चमक है, उच्चतम शक्ति के लिए कुछ माइक्रोन के लिए ध्यान केंद्रित कर सकते हैं । उनके पास फोकस की सबसे बड़ी गहराई भी है, वर्टिकल स्टैक डायोड लेजर जो उन्हें रिमोट मशीनिंग के लिए आदर्श बनाता है।
एकल मोड उच्च शक्ति फाइबर लेजर की चुनौतियां क्या हैं? इन चुनौतियों को तीन मुख्य क्षेत्रों में विभाजित किया जा सकता है: क) बेहतर पंपिंग, ख) कम ऑप्टिकल नुकसान के साथ सक्रिय फाइबर डिजाइन करना और केवल एकल-मोड ऑपरेशन में परिचालन करना, और सी) परिणामस्वरूप विकिरण का सही माप। इस पेपर में, हम मानते हैं कि चुनौती ए) को उच्च चमक लेजर डायोड और उपयुक्त युग्मन तकनीकों, वर्टिकल स्टैक डायोड लेजर द्वारा हल किया जा सकता है ताकि हम अन्य दो चुनौती क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करें।
हाई पावर सिंगल मोड ऑपरेशन के लिए सक्रिय फाइबर डिजाइन में, वर्टिकल स्टैक डायोड लेजर अनुकूलन के लिए दो सामान्य पैरामीटर हैं: डोपिंग और ज्यामिति। सभी मापदंडों को न्यूनतम हानि, एकल मोड ऑपरेशन और अंतिम उच्च शक्ति प्रवर्धन प्राप्त करने के लिए निर्धारित किया जाना चाहिए। सही फाइबर एम्पलीफायर उच्च रूपांतरण दर, सही बीम गुणवत्ता, और उत्पादन शक्ति केवल उपलब्ध पंप शक्ति द्वारा सीमित का 90% से अधिक प्रदान करेगा।
हालांकि, एक उच्च शक्ति के लिए एक एकल मोड प्रणाली उठाने के परिणामस्वरूप सक्रिय कोर के भीतर एक उच्च शक्ति घनत्व हो सकता है, एक बढ़ा हुआ थर्मल लोड, और कई गैर-रैखिक ऑप्टिकल प्रभाव जैसे उत्तेजित रमन बिखरने (एसआरएस) और उत्तेजित ब्रिलोइन बिखरने (एसबीएस)।
सबसे हड़ताली ytterbium-doped क्वार्ट्ज फाइबर का विशिष्ट प्रभाव है, और यह अच्छी तरह से शुरुआती दिनों में जाना जाता है जब फाइबर लेजर आज के रूप में के रूप में शुद्ध नहीं हैं, और यह phototaxis है । इस प्रक्रिया में, लेजर सामग्री की बातचीत के कारण वर्टिकल स्टैक डायोड लेजर, सामग्री में एक दोष केंद्र या एक रंग केंद्र बनता है। यह प्रभाव परजीवी है: यह पंप फोटॉनों को गर्मी में परिवर्तित करता है, जिसके परिणामस्वरूप कम आवर्धन होता है और गर्मी का भार बढ़ जाता है।