Dispositivos em fibra óptica para lasers de alta potência

Abstract

O presente trabalho tem como objectivo o desenvolvimento de dispositivos em fibra óptica que possam ser utilizados em lasers de fibra de alta potência. É desenvolvido um laser pulsado de fibra monomodo dopada com Ytérbio (Yb3+) pelo método de Q-switching, que pode ser utilizado como fonte de bombeamento de sistemas laser pulsados de elevada potência. De seguida é demonstrado um adaptador de modo de uma fibra monomodo para uma fibra de núcleo largo, com baixas perdas de inserção e excelente qualidade do modo, para integração futura da fonte de bombeamento num sistema MOPA. Esta dissertação é composta por uma introdução teórica aos lasers de fibra de elevada potência, e ao método de Q-switching. A descrição e caracterização do laser Q-switched desenvolvido, e o processo de construção do modulador magnetostritivo utilizado são também apresentados. Por fim, é efectuada uma descrição do adaptador de modo fabricado, dando particular atenção ao processo de produção dos tapers em fibra, e posteriormente são apresentados e discutidos os resultados obtidos.

ABSTRACT: The objective of the present work is the development of fiber optic components for applications in high power fiber lasers. A pulsed Yb3+ doped single mode fiber laser is developed by the Q-switching method, which could be used as a pump source in high power pulsed fiber laser systems. The development of a mode field adaptor from a single mode to large mode area fiber is also related. The low insertion losses and the excellent beam quality of this component allows the integration of the pump source in a MOPA system. The following thesis contains a theoretical introduction to high power fiber lasers and the Qswitching method. The description and characterization of the developed Qswitched laser and the construction of the necessary magnetostrictive modulator are also presented. Finally, the demonstrated mode field adaptor is described, with particular emphasis on the production process of fiber tapers, with the results both presented and discussed.