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石巖步進(jìn)可調(diào)激光光源應(yīng)用

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-02-11

     激光光源由工作物質(zhì)、泵浦激勵(lì)源和諧振腔3部分組成。工作物質(zhì)中的粒子(分子、原子或離子)在泵浦激勵(lì)源的作用下,被激勵(lì)到高能級(jí)的激發(fā)態(tài),造成高能級(jí)激發(fā)態(tài)上的粒子數(shù)多于低能級(jí)激發(fā)態(tài)上的粒子數(shù),即形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。粒子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí),就產(chǎn)生光子,如果光子在諧振腔反射鏡的作用下,返回到工作物質(zhì)而誘發(fā)出同樣性質(zhì)的躍遷,則產(chǎn)生同頻率、同方向、同相位的輻射。如此靠諧振腔的反饋放大循環(huán)下去,往返振蕩,輻射不斷增強(qiáng),即形成強(qiáng)大的激光束輸出。內(nèi)調(diào)制又分為TTL調(diào)制和模擬調(diào)制。石巖步進(jìn)可調(diào)激光光源應(yīng)用

光束質(zhì)量非常好。其衍射極限倍數(shù)M2幾乎接近于1,由于它是用光纖材料作為增益介質(zhì),所以它產(chǎn)生的光非常直,能聚焦成極小的點(diǎn),因而在打標(biāo)、切割、焊接的時(shí)候效率和精確度都非常高。2、能達(dá)到非常高的功率。激光器的功率越高所應(yīng)用的范圍就越廣,所以它的功率還在不斷的被提高,現(xiàn)在已經(jīng)有50KW的產(chǎn)品在銷售。相信在不久的將來,光輸出功率還可以再提高10倍、20倍。由于其在高功率的同時(shí)還具有非常好的光束質(zhì)量,所以它的功率密度也是非常高的。3、產(chǎn)生的熱量非常小,極易冷卻。光纖激光器在工作過程中,其激光能量的轉(zhuǎn)化率能達(dá)到70%--80%,也就是說光纖激光器只有一小部分被轉(zhuǎn)化為熱量。所以說即使是功率達(dá)到數(shù)千瓦的光纖激光器,也只需要簡單的風(fēng)冷就可以了。另外,細(xì)長的光纖具有很高的表面積/體積比,非常有利于散熱,同時(shí)也減小了對(duì)光纖的損耗。4、具有很好的穩(wěn)定性和可靠性。光纖激光器有效的彌補(bǔ)了常規(guī)激光器對(duì)震動(dòng)、碰撞等非常敏感的問題,這種波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以制作出完全由光纖器件組成的光纖激光輸出系統(tǒng),不需經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換,可直接對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大和處理,從而實(shí)現(xiàn)了超長距離、超高速度的穩(wěn)定傳輸。5、使用壽命長、免維護(hù)。光纖激光器的使用壽命可達(dá)10萬小時(shí)以上。飛博光電高穩(wěn)定性激光光源直銷價(jià)格單波長掃頻激光器具有靈活的波長調(diào)諧性能。

電信的發(fā)展促進(jìn)了包括鎖模超快激光器在內(nèi)的許多類型激光器的發(fā)展。應(yīng)用于電信領(lǐng)域的激光器通常工作于中低功率,因此其壽命都比較長;另外由于電信工業(yè)的大批量應(yīng)用,激光器中的許多光學(xué)元件包括泵浦二極管、偏振元件以及光纖分束、合束器等的成本都得以大幅降低。與傳統(tǒng)的鈦藍(lán)寶石超快激光器或其它二極管泵浦的固體激光器相比,光纖激光器只有很短或完全取締了自由空間結(jié)構(gòu),所以具有很高的機(jī)械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。光纖激光器中光纖構(gòu)成了系統(tǒng)的主體,諧振腔位于緊湊的光纖內(nèi)部。采用激光二極管泵浦和免調(diào)光纖光學(xué)系統(tǒng)可以構(gòu)成操作簡便、免于維護(hù)的超快光纖激光器,即使功率高達(dá)數(shù)瓦的泵浦激光二極管也可以通過簡單的對(duì)流和傳導(dǎo)方式冷卻。

全光纖激光器的包層泵浦耦合技術(shù)對(duì)決定光纖激光器性能和水平具有不可估量的作用。用于大功率全光纖激光器的光纖泵浦耦合器件和光纖功率合成器件,均在很高的功率條件下使用,其耦合效率必須很高,損耗必須很小,承受的功率必須很大,并且,輸入光的路數(shù)還需要盡可能的多。在如此眾多的極限條件要求下,制作的泵浦耦合器件和功率合成器件具有很高的難度,不過,實(shí)現(xiàn)的方式方法也多種多樣,這是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的技術(shù)。從大功率全光纖激光器的發(fā)展趨勢來看,還要求泵浦耦合器件在將泵浦光耦合到內(nèi)包層的同時(shí),盡量不影響和損害雙包層光纖的纖芯,因?yàn)橹挥羞@樣才能在不影響信號(hào)激光的產(chǎn)生和傳輸?shù)那闆r下實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)泵浦,實(shí)現(xiàn)超大功率的輸出。本文認(rèn)為,發(fā)展對(duì)纖芯影響很小的泵浦耦合技術(shù)是泵浦耦合器件的發(fā)展方向。對(duì)于光纖功率合成器件,所追求的目標(biāo)就是不斷提高合成的光功率。激光焦點(diǎn)處的輻射亮度比普通光高10~100倍。

現(xiàn)在,用于臨床的激光器大多是氬離子激光器、二氧化碳激光器和YAG激光器,但通常它們光束質(zhì)量不高,具有非常大的體積,需要龐大的水冷系統(tǒng),并且安裝和維護(hù)非常麻煩,而這些恰恰是光纖激光器可以彌補(bǔ)的。因?yàn)樗肿釉?μm有一個(gè)吸收峰,將2μm光纖激光器用作外科手術(shù)工具可以實(shí)現(xiàn)快速止血,減少手術(shù)對(duì)人體組織的破壞。超快光纖激光器是目前活躍的研究領(lǐng)域之一,其在醫(yī)療領(lǐng)域也有十分重要的應(yīng)用。目前,生物醫(yī)學(xué)**已將它作為超精密外科手術(shù)刀,用于手術(shù),既能減少組織損傷又不會(huì)留下手術(shù)后遺癥,甚至可對(duì)單個(gè)細(xì)胞動(dòng)精密手術(shù)或者用于基因療法。人們也在研究如何將飛秒激光用于牙科。另外,利用其超短脈沖,醫(yī)學(xué)研究者們也研究其在醫(yī)學(xué)成像方面的應(yīng)用。隨著各種研究的深入,用于醫(yī)療的光纖激光器需求也必將迅速增加。光纖傳感系統(tǒng)使用的光源種類很多,可分為相干光源和非相干光源兩大類。廣東高穩(wěn)定性激光光源工作原理

外調(diào)制指的是激光器外部進(jìn)行的機(jī)械調(diào)制或者聲光調(diào)制。石巖步進(jìn)可調(diào)激光光源應(yīng)用

光纖中摻雜化合物可以提高PCF的非線性,如PCF中摻雜GeO2可以增強(qiáng)拉曼響應(yīng)和克爾效應(yīng),但摻雜使光纖的零色散波長紅移,為有效產(chǎn)生可見光超連續(xù)譜,通常需要拉錐或特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(如Y形芯)改變光纖參數(shù)。多波長泵浦方案中,可通過非線性晶體倍頻產(chǎn)生多波長泵浦源,或者通過PCF四波混頻獲得多波長泵浦源后再級(jí)聯(lián)另一種PCF產(chǎn)生可見光超連續(xù)譜。在遙感成像、遙感探測等領(lǐng)域,期望獲得更高功率的超連續(xù)譜光源。為獲得較高的非線性系數(shù),用于產(chǎn)生超連續(xù)譜的PCF模場面積通常較小。而作為超連續(xù)譜產(chǎn)生的泵浦激光,為獲得高功率需要選用較大模場面積的增益光纖。高功率超連續(xù)譜產(chǎn)生過程中選用的增益光纖與PCF的模場面積相差數(shù)倍甚至一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。石巖步進(jìn)可調(diào)激光光源應(yīng)用

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