光纤激光器的原理结构效果

发布时间:2021-07-12 21:05:24 作者:乐鱼赛事 来源:乐鱼体育进入

产品概述


 

  是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,光纤激光器经过更新换代,现已具有了很大的打破,现在的光纤激光器都提升了输出功率、调谐规模,这两种特征是光纤激光器Z明显的特色。

  光纤激光器选用光纤做作业介质,光纤渡导性质也会影响到光纤激光器的特性,光纤中进入泵浦光具有很多种方法,信号光电也可能会具有很多种方法,所以不同的泵浦方法会对不同的信号方法发生不同的影响,在必定程度上增加了剖析光纤激光器的杂乱程度,而光纤激光器也会在很大程度上遭到光纤中的掺杂散布的影响,所以通常在光纤中掺杂进作业离子也便是杂质,使介质具有必定的增益特性。一般来说,作业离子都均匀散布于纤芯中,但是在光纤中的不同方法的泵浦光的散布并不是均匀的,所以为了有用进步泵浦功率,需求促进泵浦能量与离子散布的重合。

  光纤激光器与传统的固体、气体激光器相同,都是由泵浦源、谐振腔以及增益介质三个基本要素组成。泵浦源运用的是高功率半导体激光器,谐振腔能够用耦合器构成的各种环形谐振腔,也能够用由光纤光栅等光学反应元件构成各种直线型谐振腔,而一般非线性光纤与稀土掺杂光纤是光纤激光器的首要的增益介质。在适合的光学体系耦合下泵浦光进入增益光纤,而吸收泵浦光后的增益光纤会构成非线性增益或许粒子数回转,然后构成自发发射光,在经过谐振腔的选模与受激扩大后,自发发射光Z终会构成安稳的激光输出。

  光纤激光器的激射状况分为三能级激射与四能级激射两种方法。它们之间的差异在于三能级体系中存在着较低能级,激光下能级为基态或许接近基态的能级,而四能级体系中的基态能级与激光下能级之间具有一个跃迁,一般状况下为无辐射跃迁。将电子从基态提升到比激光上能级较高的一个或多个泵浦带,经过非辐射跃迁,电子通常会抵达激光上能级泵浦带,而且以比较快的速度弛豫到寿数相对较长的亚稳态,堆集在亚稳态上的电子数比激光下能级要多,因而发生了粒子数的回转,电子放出能量的方法是辐射光子,经过这种方法电子就能回到基态,经过光学谐振腔这种自发发射的光子会反应到增益介质中,诱发受激发射,一起构成和诱发此进程的光子性质相同的光子,在谐振腔内,假如光子取得的增益比其在腔内的损耗还要大,激光输出就会构成。

  光纤激光器的研讨与运用引起了广泛的注重和爱好,已能制备以硅和氟化铅为基质的掺杂稀土金属元素的光纤。用这些光纤制作成光源或光扩大器在下降光通讯体系的本钱方面具有巨大的潜力。接铰和饵离子的光纤激光器已有多种波长的输出,包含900nm、1060nm和1550nm等。

  激光输出能够经过改动稀土离子所在的玻璃基质进行改动。由掺杂稀土元素离子的氟化错光纤能够在红外区发生波长为1050nm、1350nm、1380nm和1550nm的激光输出,其间1350nm波长十分有价值,由于运用以硅为基质的光纤要想得到这个波长的输出十分困难。

  光纤激光器的输出方法能够是接连的,也能够是脉冲的。光纤激光器的调Q和锁模以及亚纳秒脉冲业已取得。光纤激光器能够在其整个荧光谱规模内进行调理输出,Z重要的是能够取得窄带宽、单纵模的输出,因而也可用于相干通讯以及其他单色性要求较高的运用场合。

  光纤激光器和半导体激光器的差异便是他们发射激光的介质资料不同。光纤激光器运用的增益介质是光纤,半导体激光器运用的增益介质是半导体资料,一般是砷化镓,铟镓申等(同理,固体激光器的增益介质一般是晶体或许玻璃,陶瓷等。气体的便是运用氦氖气,二氧化碳等)。

  半导体激光器的发光机理是粒子在导带和价带之间跃迁发生光子,由于是半导体,所以运用电鼓励即可,是直接的电光转化。而光纤不能够直接完成电光转化,需求用光来泵浦增益介质(一般用激光二极管泵浦),它完成的是光光转化。光纤激光器散热好,一般风冷即可。半导体激光器受温度影响十分大,当功率较大是,需求水冷。

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