نوقشت في معهد الليزر للدراسات العليا أطروحة الدكتوراه والتي تتناول تحقيق نطاق طيفي حر (FSR) متعدد الأطوال الموجية، قابل للتبديل، وقابل للتعديل في ليزر الألياف المُشبّع بالإربيوم (EDFL). تم دمج مرشحي تداخل ماخ-زيندر (MZIs) من ألياف بلورية فوتونية غير خطية متصلة بشكل متوازي (NLPCF) داخل المنظومة الحلقية التصميم لليزر الألياف البصرية المُشبوب بالإربيوم (EDFL) للطالب علي صلاح مهدي.
و تناولت الأطروحة إنتاج خرج ليزري بأطوال موجية أقصر يقع في الطيف المرئي، تم تصميم منظومة ليزر مرئي من ألياف بصرية مُشَبَّب بـ Pr3+/Yb3+ وبتقنية كسب الطاقة ولأول مرة في العالم.
هدفت الدراسة إلى بيان أهمية تطبيقات الليزر في نطاقات الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة، وتتمحور أهدافها حول أربعة جوانب رئيسة؛ تبدأ بتصنيع وفحص مرشح موجي من نوع “ماخ-زيندر” (MZI) يعتمد على تقنية متطورة للحام الألياف الكريستالية الفوتونية غير الخطية مع إزاحة اللب من جانب واحد أو جانبين. تلي ذلك مرحلة التطبيق العملي عبر دمج هذه المرشحات داخل ليزر ألياف الإربيوم لتوليد حزم ليزرية متعددة الأطوال الموجية، مع تعزيز التحكم في هذه الموجات من خلال استخدام أدوات ضبط الاستقطاب التي تسمح بتبديل الطول الموجي وتعديل المسافات الفاصلة بين الأنماط بدقة عالية.
وتختتم الدراسة بتقديم تحليل نظري وعملي شامل لليزر الضوء المرئي الناتج عن عملية “التحويل التصاعدي” في ألياف (ZBLAN) المطعمة بأيونات البراسيوديميوم واليتيربيوم، مما يجمع بين الابتكار الهيكلي والدقة في التحكم والتحليل.
يركّز العمل على تطوير وتحسين أداء ليزر الألياف المطعمة بالإربيوم (EDFL) ليعمل كمنظومة ليزرية متعددة الأطوال الموجية وقابلة للضبط. يتحقق ذلك من خلال ابتكار مرشحات موجية (MZI) تعتمد على ألياف الكريستال الفوتوني (NLPCF) وتقنيات لحام متطورة (إزاحة اللب)، مما يسمح بالتحكم في التباعد بين الموجات وتبديلها وتقليل المنافسة بين الأنماط الموجية لضمان استقرارها.
أما الجانب الآخر من العمل، فيركز على النمذجة الرياضية والتصميم لليزر الضوء المرئي باستخدام ألياف (ZBLAN) ، حيث تم محاكاة تحسين القدرة الخارجة وكفاءة الضخ، مع محاولة تنفيذ هذا الليزر عمليا حيث تم الحصول على (ِASE)، مع الإشارة إلى التحديات التقنية المتعلقة بدمج ألياف السيليكا مع ألياف الفلوريد.
