半導體激光器主要向兩個方向發展:一類是以傳遞信息為主的信息型激光器;另一類是以提高光功率為主的功率型激光器。在泵浦固體激光器等應用的推動下,高功率半導體激光器取得了突破性進展,其標志是半導體激光器的輸出功率增加,國外千瓦級的高功率半導體激光器已經商品化,國內樣品器件輸出已達到600W。未來,半導體激光器的發展趨勢主要在高速寬激光器、大功率激光器、短波長激光器、中紅外激光器等方面。小功率半導體激光器(信息型激光器),主要用于信息技術領域,例如用于光纖通信及光交換系統的分布反饋和動態單模激光器(DFB-LD)、窄線寬可調諧激光器、用于光盤等信息處理領域的可見光波長激光器(405nm、532nm、635nm、650nm、670nm)。這些器件的特征是:單頻窄線寬、高速率、可調諧、短波長、光電單片集成化等。大功率半導體激光器(功率型激光器),主要用于泵浦源、激光加工系統、印刷行業、生物醫療等領域。納秒脈沖激光光源支持內部調制和外部觸發兩種工作方式。廣東納秒脈沖激光光源使用方法
全光纖激光器的整機設計和制作所涉及的知識、內容、技術、工藝、經驗和Know How較多,是全光纖激光器設計和制作很關鍵的技術,尤其在新型大功率全光纖激光器的發展歷史還相當短暫的現在,還有大量開創性的工作需要進行。進行全光纖激光器的整機設計和制作,不但需要面向應用進行合理設計,而且肩負著整機結構和方案的改進創新重任、肩負著各重要部件和關鍵技術的改進和創新重任。目前在世界范圍內,進行光纖激光器整機設計和制作的廠家均在創新上有大量的投入。廣東密集波分復用激光光源服務電話階躍折射率光纖的纖芯具有均勻的折射率,直到包層界面,折射率以階躍方式變化。
現在,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,但通常它們光束質量不高,具有非常大的體積,需要龐大的水冷系統,并且安裝和維護非常麻煩,而這些恰恰是光纖激光器可以彌補的。因為水分子在2μm有一個吸收峰,將2μm光纖激光器用作外科手術工具可以實現快速止血,減少手術對人體組織的破壞。超快光纖激光器是目前活躍的研究領域之一,其在醫療領域也有十分重要的應用。目前,生物醫學**已將它作為超精密外科手術刀,用于手術,既能減少組織損傷又不會留下手術后遺癥,甚至可對單個細胞動精密手術或者用于基因療法。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,醫學研究者們也研究其在醫學成像方面的應用。隨著各種研究的深入,用于醫療的光纖激光器需求也必將迅速增加。
光纖激光器取得突破時,很多從事光通信光纖器件研制生產的企業轉向到能量型的專門用于光纖激光器的器件的研制和生產。而在國內,雖然有很多從事光通信光纖器件研發的企業,但直到現在,專門生產光纖激光器用器件的公司仍非常少,而且面向的市場也大多是國外。正是這種基礎上的空白導致我國光纖激光產業的滯后。所以,大力發展專門用于光纖激光器的光纖器件是我國光纖激光產業化的必由之路。而發展高功率光纖器件是其中的重中之重,光纖激光器重要的一個發展方向是往高功率發展,而且用于制造高功率光纖激光器的器件必須能承受高功率,普通的用于光通信的器件是無法做到的。另外,保偏器件也是其中重點的器件之一,對于鎖模光纖激光器,由于機械振動引起的激光在諧振腔內偏振態的起伏,以及偏振模色散會導致脈沖振幅的抖動和光波長的漂移。消除這種影響的有效方法是采用全保偏光纖諧振腔,即使用保偏摻鉺光纖和保偏單模光纖、偏振無關隔離器、保偏耦合器和偏振控制器,這些器件的使用可以有效地提高輸出鎖模脈沖的穩定性。外界信號對傳感光纖中光波參量進行調制的部位稱為調制區。
單波長掃頻激光器具有靈活的波長調諧性能,可替代多個輸出固定波長的激光器,降低系統的搭建成本,是光纖傳感系統中不可或缺的部分。例如,在痕量氣體光纖傳感中,不同種類的氣體具有不同的氣體吸收峰。為了保證測量氣體足夠時的光吸收效率,實現更高的測量靈敏度,需要將傳感激光源的波長對準氣體分子的吸收峰。能夠探測的氣體種類本質上是由傳感光源的波長決定的。因此具有穩定寬帶調諧性能的窄線寬激光器在此類傳感系統中具有更高的測量靈活性。又例如在一些基于光頻域反射分布式光纖傳感系統中,需要將激光器進行快速的周期性掃頻,實現光信號的高精度相干探測解調,因此對激光光源的調制速率有比較高的要求,通常需要可調激光器的掃頻速度達到10pm/μs。除此之外,波長可調諧窄線寬激光器還可廣泛應用于激光雷達、激光遙感以及高分辨率光譜分析等傳感領域。為了滿足光纖傳感領域對單波長激光器調諧帶寬、調諧精度以及調諧速度的高性能參數要求,近年來,研究可調諧窄線寬光纖激光器的總體目標是在追求激光線寬超窄、相位噪聲很小、輸出頻率和功率超穩的基礎上,還要在更大的波長范圍內實現高精度調諧。激光光源可按其工作物質分為固體激光源、氣體激光源、液體激光源和半導體激光源4種類型。廣東密集波分復用激光光源服務電話
激光光源有特定的發光物質及特殊的結構部件組成。廣東納秒脈沖激光光源使用方法
窄線寬激光波長調諧技術亦可通過飛秒激光的選模機制獲得。飛秒激光的形成是由于許多的激光縱模之間的相位鎖定。但是對于其中的某一縱模而言,它本身的線寬遠遠小于自由運行的激光縱模,可以小到MHz量級。因此如果能在飛秒頻率梳中選出其中的單一縱模,便可獲得極窄線寬激光輸出,而且飛秒激光的寬光譜還可以為激光波長調諧提供很寬的自由度。基于這一思想利用受激布里淵散射的偏振誘導的窄帶寬效應成功從重復頻率為100MHz,20dB光譜寬度為90nm的光纖鎖模激光器中選出了單一縱模,將腔內泵浦激光器的波長偏移作為粗調環節,利用腔外的載波抑制單邊帶調制器作為精調環節,在整個飛秒頻率梳范圍內實現了波長的精密調諧,而且實現的激光輸出線寬小于100Hz。Wang等人利用半導體非線性光放大器中的反向四波混頻效應實現了激光的單模運轉,并將此放大器與光纖激光腔相結合,通過可調諧濾波器成功輸出線寬低于10.1kHz的窄線寬激光,實現了48nm范圍的波長調諧,隨著更多種類的特種摻雜光纖以及更寬帶的光纖器件的出現,如摻銩光纖、摻鐿光纖等,可調光纖激光器的調諧范圍可以得到極大拓寬,已經不局限于C波段,而且以上所闡述的波長調控以及線寬壓縮機制,在其它波段依然適用。廣東納秒脈沖激光光源使用方法
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