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電吸收激光光源設計

來源: 發(fā)布時間:2023-01-20

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(chǎn)的企業(yè)轉(zhuǎn)向到能量型的專門用于光纖激光器的器件的研制和生產(chǎn)。而在國內(nèi),雖然有很多從事光通信光纖器件研發(fā)的企業(yè),但直到現(xiàn)在,專門生產(chǎn)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(chǎn)業(yè)的滯后。所以,大力發(fā)展專門用于光纖激光器的光纖器件是我國光纖激光產(chǎn)業(yè)化的必由之路。而發(fā)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(fā)展方向是往高功率發(fā)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(nèi)偏振態(tài)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(wěn)定性。光纖傳感技術始于1977年,伴隨光纖通信技術的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的。電吸收激光光源設計

為了提高光學傳感系統(tǒng)的測量范圍、精度等,需要獲得相干長度(表征激光線寬)更長,相位噪聲(表征激光頻率穩(wěn)定性)以及強度噪聲(表征激光功率穩(wěn)定性)更低的窄線寬激光光源,故對于窄線寬激光器,其發(fā)展趨勢應是利用新方法或新機制來獲取超穩(wěn)(噪聲很低)、超純(線寬超窄)的激光光源。為了提高傳感系統(tǒng)測量移植性、探測范圍和精度(相干探測解調(diào)、激光雷達等),在獲得低噪聲窄線寬激光器輸出的前提下還需要實現(xiàn)激光器波長的可調(diào)諧。故對于單頻可調(diào)諧激光器,其發(fā)展趨勢應是拓展其頻率的調(diào)諧范圍,提高頻率的調(diào)諧精度,以及縮短其頻率調(diào)諧時間。為了拓展可調(diào)諧激光器的調(diào)諧范圍,必須增大激光器本身的增益譜寬,故白光激光器的發(fā)展趨勢主要是利用非線性效應進一步拓展其光譜寬度,覆蓋其光學傳感所需的光譜。步進可調(diào)激光光源列表單波長掃頻激光器具有靈活的波長調(diào)諧性能。

高功率全光纖激光器采用雙包層有源光纖,這種雙包層光纖是一種雙波導結構,高功率的多模泵浦光被限制在直徑較大的內(nèi)包層中傳輸,為采用高功率廉價的多模泵浦光提供了條件,信號激光在直徑很小的具有圓對稱波導結構的纖芯中產(chǎn)生和傳輸,在小芯徑纖芯波導的限制下,信號激光可獲得理想的光束質(zhì)量和極小的出光光斑直徑,這是全光纖激光器獨具吸引力的重要特點,在高功率激光器中,目前還沒有一種激光器能夠超越。優(yōu)異的光束質(zhì)量和極小的出光光斑直徑在激光應用中具有非常重要的意義,可使后續(xù)應用設備的光學系統(tǒng)更簡單,體積更小,工作距離更長,激光聚焦光斑更小,工作效率更高,加工深度更深,加工質(zhì)量更好等等。

在光學傳感領域,高質(zhì)量的白光激光對系統(tǒng)性能的提升具有重要意義,白光激光器的光譜覆蓋范圍越寬,其在光纖傳感系統(tǒng)的應用就越多。例如,利用光纖布拉格光柵構建傳感網(wǎng)絡時,可以采用光譜分析法或者可調(diào)諧濾波器匹配法進行解調(diào),前者是利用光譜儀直接對網(wǎng)絡中的每個FBG諧振波長進行測試,后者是利用參考濾波器跟蹤和校準傳感中的FBG,這兩種方法均需要寬帶光源作為FBG的測試光源。由于每個FBG接入網(wǎng)絡均會產(chǎn)生一定的插入損耗,而且具有0.1nm以上的帶寬,因此對多個FBG進行同時解調(diào)需要功率高、帶寬大的寬帶光源。又例如,利用長周期光纖光柵進行傳感時,由于其單個損耗峰的帶寬在10nm量級,為了準確表征其諧振峰特性,需要帶寬足夠?qū)捛夜庾V較為平坦的寬譜光源。尤其是利用聲光效應構建的聲致光纖光柵,可以利用電調(diào)諧方式實現(xiàn)諧振波長的調(diào)諧范圍達到1000nm,那么對這種超寬調(diào)諧范圍的光纖光柵進行動態(tài)測試就對寬譜光源的帶寬范圍提出了極大的挑戰(zhàn)。由于其多峰損耗譜特性,波長分布范圍通常可達到40nm,其傳感機制通常是需要比較多個透射峰間的相對移動,因此需要對其透射譜進行完整測量,對寬譜光源的帶寬和功率均提出了較高的要求。光纖傳感,包含對外界信號(被測量)的感知和傳輸兩種功能。

在光源中,實現(xiàn)能級粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是實現(xiàn)光放大的前提,也就是產(chǎn)生激光的先決條件。要實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn),需借助外來光的力量,使大量原來處于低能級的粒子躍遷到高能級上去,這個過程我們稱之為“激勵”。我們通常所說的激光器,就是使光源中的粒子受到激勵而產(chǎn)生受激輻射躍遷,實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn),然后通過受激輻射而產(chǎn)生光的放大的裝置。激光器雖然多種多樣,但使命都是通過激勵和受激輻射而獲得激光。因此激光器通常均由***介質(zhì)(即被激勵后能產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的工作物質(zhì))、激勵裝置(即能使激勵介質(zhì)發(fā)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的能源,泵浦源)和光諧振腔(即能使光束在其中反復振蕩和被多次放大的兩塊平面反射鏡)三個部分組成。激光調(diào)制就是利用光作為載體,把信號加載到光上,按照應用要求,實現(xiàn)信號的傳遞。皮米可調(diào)諧激光光源定做價格

不同的xWDM技術各有優(yōu)缺點。電吸收激光光源設計

專網(wǎng)通信產(chǎn)品是各安全的部門實現(xiàn)指揮調(diào)度的必備裝備,一般要求大型組網(wǎng)和高性能產(chǎn)品,因此激光光源,光放大器,射頻放大器,光電探測器是專業(yè)無線通信行業(yè)極大的細分市場。目前,國內(nèi)生產(chǎn)型企業(yè)數(shù)量眾多。在這些通信網(wǎng)絡技術服務商中,中通服及旗下各省工程公司的總體規(guī)模和市場占比處于優(yōu)勢地位,設備制造商也占據(jù)一小部分市場占比。通信產(chǎn)品不僅成就通訊業(yè)收入增長的重要源原,還從某種程度上改變了人們的通信方式和生活習慣,造就了一批風光無限的新興生產(chǎn)型企業(yè)。為了追求更好的視覺效果和用戶體驗,激光光源,光放大器,射頻放大器,光電探測器已經(jīng)成為當下各大廠商競爭的焦點,也奠定了近幾年手機設計語言的基調(diào)。激光光源,光放大器,射頻放大器,光電探測器的引入,將在結構設計、攝像頭、聽筒、天線設計、軟件UI、工藝設計、光距離傳感器等方面帶來手機設計的新變革。電吸收激光光源設計

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