Il mezzo di lavoro utilizzato nel laser a fibra ha la forma di una fibra e le caratteristiche del laser a fibra sono influenzate dalle proprietà conduttive della fibra.
La luce della pompa che entra nella fibra ha più modalità. L'optoelettronica del segnale può avere più modalità. Diverse modalità di pompa hanno effetti diversi su diverse modalità di segnale, il che rende più complicata l'analisi di laser a fibra e amplificatori.
In molti casi è difficile ottenere un'analisi e deve essere calcolata mediante valori numerici. Il profilo di drogaggio nella fibra ha anche un grande effetto sul laser in fibra. Per fare in modo che il mezzo abbia caratteristiche di guadagno, gli ioni di lavoro (cioè le impurità) vengono drogati nella fibra.
In generale, gli ioni attivi sono distribuiti uniformemente nel nucleo, ma la distribuzione delle diverse modalità di pompaggio della luce nella fibra non è uniforme. Pertanto, al fine di migliorare l'efficienza di pompaggio, dovremmo cercare di far coincidere la distribuzione della distribuzione degli ioni e l'energia della pompa. Nell'analisi dei laser a fibra, oltre al principio generale del laser, è necessario considerare le caratteristiche del laser stesso, introdurre diversi modelli e adottare metodi di analisi speciali per ottenere i migliori risultati di analisi.
Il laser a fibra è costituito da tre elementi di base: sorgente della pompa, mezzo di guadagno e cavità risonante, proprio come i tradizionali laser a stato solido e a gas. La sorgente della pompa utilizza un laser a semiconduttore ad alta potenza per ottenere una fibra drogata con terre rare o una comune fibra non lineare.
La cavità risonante può essere composta da elementi di retroazione ottica come reticoli di fibre per formare varie cavità risonanti lineari, oppure può essere utilizzato un accoppiatore per formare varie cavità risonanti anulari. La luce della pompa è accoppiata alla fibra di guadagno tramite un opportuno sistema ottico che, dopo aver assorbito la luce della pompa, forma un'inversione di popolazione, o guadagno non lineare, e produce un'emissione spontanea. La luce di emissione spontanea generata, dopo aver subito l'amplificazione laser e la selezione della modalità della cavità risonante, forma infine un'uscita laser stabile.
