The fiber laser source generates a laser beam by pumping intense diode light into the end of fiber optic cables that have been doped with ytterbium. The energy from the diode light is absorbed by the ytterbium in the fiber optic cables. The ytterbium then releases the energy in the form of photons that travel down the optic cables. The photons that leave the optic cables create the laser beam. The wavelength of light generated from a fiber laser is 1064 nm.
La source laser à fibre génère de la lumière laser en injectant une lumière intense provenant d'une diode dans des câbles à fibre optique dopés à l'ytterbium e (Yb³⁺), un élément des terres rares, appelé « milieu » ou « milieu de gain ». Lorsque l'énergie lumineuse de la diode pénètre dans le câble à fibre optique, elle excite les électrons de l'ytterbium , et les électrons ytterbium passent d'un état fondamental ou stable à un état excité.
En substance, cette première étape consiste simplement en l’absorption et le stockage, par les électrons présents dans le milieu, de l’énergie provenant de la source d’énergie externe (les diodes). À titre indicatif, le milieu d’ CO2 est le gaz CO2 présent dans le tube, et la source d’énergie externe est un courant électrique RF. Dans le cas du laser à fibre (ainsi que de la plupart des lasers YAG actuels et des lasers YVO), la source d’énergie externe est une diode laser.
Les électrons présents dans le milieu ne souhaitent pas vraiment stocker l'énergie externe qu'ils ont absorbée ; ils émettent donc cette énergie excédentaire en libérant un photon (un paquet quantique de lumière). Une fois qu’un photon a été émis par un électron du milieu, il stimule d’autres électrons excités à émettre eux aussi des photons, créant ainsi une réaction en chaîne dans laquelle l’ absorption ion et l’émission d’énergie se produisent à un rythme constant. Les photons se propagent à travers les fibres optiques et certains sont libérés à l’extrémité des fibres sous forme d’ laser beam.
En injectant continuellement de l'énergie dans un milieu, celui-ci tente de se débarrasser de l'excès d'énergie en émettant des photons. Le type de milieu est important, car chaque milieu absorbe des types d'énergie différents (par exemple, un milieu à gaz « CO2 » n'absorbera pas l'énergie d'une diode de manière à provoquer l'émission laser du gaz « CO2 »). De même, différents milieux émettent des photons de longueurs d'onde différentes, d'où les propriétés distinctes des lasers de différentes longueurs d'onde.