Fiber lasers and amplifiers have been developed as magnificent alternative to traditional solid-state or gas lasers. They are effectively employed for low-power applications, e.g. in metrology or in medicine, as well as for high-power applications like industrial splicing, cutting, or welding. Special optical fibers based on silica or soft optical glasses are heart of the fiber lasers. This paper deals with special silica-based optical fibers doped with thulium and/or holmium ions for amplified spontaneous emission (ASE) sources operating around 2 μm. Pretty versatile method of fiber preparation was elaborated making ones possible fabrication of single-mode or double-clad fibers with core modified with Al2 O3 or P2 O5 up to 14 mol % and doped with rare-earth ions (Tm3+, Ho3+, Er3+, Eu3+, Dy3+, Yb3+, Sm3+) in the range of 102 ppm - 104 ppm. This method is suitable also for doping the fiber core with nanoparticles. Such fibers can be employed for preparation of high-power fiber lasers and/or stable ASE sources in infrared region. This kind of sources was demonstated in generator of extremely wide emission within 1540 m - 2340 nm suitable for spectroscopy characterization of optical components. and Vláknové lasery a zesilovače jsou rozvíjeny jako úspěšná alternativa ke klasickým pevnolátkovým nebo plynovým laserům, která má své významné přednosti při uplatnění od aplikací nízkovýkonových, např. v metrologii či medicíně, až po aplikace vysokovýkonové, např. průmyslové svařování, řezání, navařování apod. Srdcem vláknových laserů jsou optická vlákna z křemenného skla, případně z měkkých optických skel. Článek se zabývá speciálními křemennými optickými vlákny pro thuliem a holmiem dopované zdroje zesílené spontánní emise (ASE) pracující v oblasti okolo 2 μm. Byla vypracována poměrně univerzální metoda, která umožňuje přípravu speciálních jednovidových optických vláken s obsahem Al2 O3 nebo P2 O5 až do 14 mol % v jádře dopovaném dále ionty prvků vzácných zemin (Tm3+, Ho3+, Er3+, Eu3+, Dy3+, Yb3+, Sm3+) v rozsahu 102 ppm - 104 ppm. Metoda umožňuje i dopování optického jádra nanočásticemi. Tato optická vlákna lze úspěšně využít pro přípravu dvouplášťových vláken pro vysokovýkonové vláknové lasery nebo stabilních širokopásmových zdrojů infračerveného záření. Takové zdroje, vykazující řadu předností, byly s úspěchem demonstrovány v generátoru s rekordně širokou emisí v rozmezí od 1540 nm až do 2340 nm, vhodném pro spektroskopické charakterizace optických komponent.
Fiber lasers are the youngest and most rapidly developing branch of lasers. Golden era of fiber lasers started only in early 2000’s and followed success of fiber amplifiers in telecommunications in nineties. Nowadays, the ytterbium fiber lasers at around 1 μm are the most powerful lasers available, reaching 100 kW of average output power. The 2 μm class fiber based on thulium-doped fibers are getting increasing importance thanks to better eye-safety, relaxed non-linear limits, more efficient processing of various materials, e.g., plastics, and high slope efficiency of up to 70 %. In the paper we review our recent progress in research of novel host materials for enhancements of fluorescence properties of thulium-doped fibers and new fiber-optic components and their applications in monolithic thulium-doped fiber laser. Results of coherent combination of thulium-doped fiber lasers are also presented. and Vláknové lasery patří mezi nejmladší a nejrychleji se rozvíjející typy laserů. Zlatá éra vláknových laserů začala teprve na začátku nového tisíciletí a navazuje na úspěch vláknových zesilovačů v telekomunikacích v devadesátých letech. Ytterbiem dopované vláknové lasery na vlnových délkách v okolí 1 μm jsou v současnosti vůbec nejvýkonnějšími dostupnými lasery, dosahují až 100kW průměrného výstupního výkonu. Vláknové lasery na 2 μm založené na thuliem dopovaných optických vláknech získávají nyní na významu díky menšímu riziku poškození zraku, menším omezením kvůli nelinearitám, vysoké účinnosti dosahující až 70 % a efektivnějšímu opracovávání některých materiálů, např. plastů. V příspěvku shrnujeme některé naše nedávné výsledky v oblasti výzkumu nových typů materiálů pro zlepšení fluorescenčních vlastností thuliem dopovaných vláken, nových typů vláknových optických součástek a jejich použití v monolitickém vláknovém laseru. Popisujeme rovněž výsledky výzkumu koherentního kombinování thuliem dopovaných vláknových laserů.
Success of erbium doped fiber amplifiers in telecommunications recently stimulated spectacular progress of fiber lasers that can be now considered as a substitute for conventional solid-state lasers in many applications. In the contribution we review basic principles of fiber lasers, including high-power fiber lasers that utilize cladding pumping. We summarize also important applications of these new sources of laser radiation and we present in more detail research results in this field in the Institute of Photonics and Electronics. and Úspěch erbiem dopovaných vláknových zesilovačů v telekomunikacích podnítil i nedávný pozoruhodný rozvoj vláknových laserů, které v mnoha aplikacích mohou nahradit konvenční pevnolátkové lasery. V článku jsou popsány základní principy vláknových laserů, včetně vláknových laserů s vysokým výkonem čerpaných přes plášť. Jsou zde také shrnuty nejdůležitější aplikace těchto nových zdrojů laserového záření a podrobněji jsou uvedeny výsledky výzkumu v tomto oboru v Ústavu fotoniky a elektroniky.
Optická vlákna nemusejí sloužit jen pro přenos informace. Pokud do tenkého jádra ve středu vlákna umístíme chemické prvky schopné laserové akce (stimulované emise záření), můžeme generovat velmi intenzivní a přitom kvalitní svazek záření. Vláknové lasery začínají nahrazovat starší typy laserů a otevírají zcela nové obzory v řadě oborů: od lékařství, řezání a sváření v průmyslu až po obranné systémy., Optical fibres also have applications outside the optical telecommunications sphere. If the thin core inside the optical fibre is doped with chemical elements capable of laser action (stimulated emision of radiation), one can generate a very intense and high quality beam of radiation. Fibre lasers have begun to replace older types of lasers and therefore, opens up new horizons in many fields ranging from medicine, industrial cutting and welding to defence., Pavel Peterka, Pavel Honzátko, Ivan Kašík., and Obsahuje seznam literatury