Száloptika - ez a kifejezés azt jelenti
A száloptikai eszközök közé tartoznak a lézerek , erősítők, multiplexerek , demultiplexerek és számos más. A száloptikai alkatrészek közé tartoznak a szigetelők, tükrök, csatlakozók, osztók stb. A száloptikai eszközök alapja az optikai áramkör - egy meghatározott sorrendben összekapcsolt száloptikai alkatrészek halmaza. Az optikai áramkörök zártak vagy nyitottak lehetnek, visszacsatolással vagy anélkül.
Az 1. ábra a száloptikai lézer legegyszerűbb sémáját mutatja. A betűk a következőket jelzik: A - aktív szál , D - pumpa dióda , M1 és M2 - tükrök. A hagyományos lézerekhez hasonlóan itt is van egy aktív közeggel rendelkező rezonátor, amelyet aktív szál és tükrök alkotnak. A tükrök visszajelzést adnak. Az egyik tükör 100%-os visszaverődésű lehet. Ekkor a sugárzás csak a rezonátor másik végéből jön ki. Több szivattyúdióda is lehet, és ezek a rezonátor különböző oldalain helyezkedhetnek el.
A 2. ábra a legegyszerűbb száloptikai erősítő áramkört mutatja . Hasonló a lézeráramkörhöz, azzal az egyetlen kivétellel, hogy a tükröket szigetelőkkel helyettesítik a visszacsatolás elnyomására. A szigetelők csak egy irányba engedik át a fényt.
A tükör egy olyan alkatrész, amely bizonyos frekvenciájú sugárzást veri vissza, meghatározott visszaverési együtthatóval . A szűrő pedig egy bizonyos frekvenciájú sugárzást enged át, általában szűk frekvenciatartományban, és elnyeli vagy szórja a sugárzás többi részét. A tükrök és szűrők gyártásához diffrakciós rácsokat használnak , amelyeket a szálmag szakaszon helyeznek el. Az ütés analógját ultraibolya megvilágítás végzi, amely megváltoztatja a szál tulajdonságait a besugárzás helyén. Ugyanaz a diffrakciós rács különböző jelfrekvenciákhoz tükör vagy szűrő lesz. A hosszú távú szálas rácsok alapján szélessávú szűrők hozhatók létre, amelyek egy bizonyos hullámhossz-tartományban abszorbeálnak.
Két párhuzamos szál, amelyeknek nincs burkolata és érintkeznek egymással. A szálak érintkezése és rögzítése magas hőmérsékleten - a szál olvadáspontja felett - valósul meg. Így a szálak szakaszai összeolvadnak. A közös szakasz hosszától függően a hullám interferencia eredményeként a kimeneti jel tetszőleges osztási arányát lehet elérni két kimeneti szálon.
A kombinálók és osztók mikrooptikai elemeken is alapulhatnak, beleértve a mikrolencséket és a részben átlátszó, adott osztási arányú tükröket.
Az 1980-as évek tervei ismertek. fényvezető magig polírozott és mechanikusan összekapcsolt szálakkal. Az ötvözöttek azonban a leggyakoribbak.
Egy adott frekvenciájú jel erősítésére vagy előállítására képes szál. Ezt úgy érik el, hogy a szükséges erősítési frekvenciától függően ritkaföldfémeket juttatnak a kvarcszálba. Így az itterbium ( Yb ) szennyeződések 1,06 µm hullámhosszon, az erbium ( Er ) pedig 1,5 µm hullámhosszon adnak erősítést. Az amplifikációs csúcsot egy adott szennyeződés átlátszósági csúcsa határozza meg.
Olyan szál, amely nem rendelkezik erősítő tulajdonságokkal. Száloptikai alkatrészek egymáshoz csatlakoztatására, valamint szükség esetén az optikai áramkör teljes hosszának növelésére szolgál.
A hagyományos lézerekhez hasonlóan az amplifikáció és a generálás elindításához az aktív közeg pumpálására van szükség. A félvezető lézerdiódákat aktív szálak pumpálására használják. A félvezető kristály kimenetén a lézersugarat kollimálják és a szálba fecskendezik. A szivattyúdiódák hullámhosszának megválasztása az aktív szálak abszorpciós csúcsainak köszönhető, amelyek szűk tartományokra esnek a 0,81 μm, 0,98 μm és 1,48 μm tartományokban. Az itterbiumszálak esetében a szivattyúzás a 0,95–0,98 μm tartományban a leghatékonyabb.
A szivattyú és a jel hullámhosszának arányát tekintve meghatározható a lézerek és erősítők maximális lehetséges hatásfoka . Az itterbium szálak esetében ez 0,95: 1,06 = 90%. A gyakorlatban a hatékonyság természetesen alacsonyabb.