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光纖激光器原理與特性詳解

作者:李雪 時間:2015-03-03 來源:電子產品世界 收藏

  導讀:具有壽命長、體積小、價格低廉、制作靈活等多種特點,目前已在激光光纖通信、醫(yī)療器械儀器設備、汽車制造、軍事國防安全等諸多領域存在廣泛應用。那么問題來了,原理是什么呢???請看下文分解~~~

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/270370.htm

一、原理- -簡介

  光纖激光器,英文名稱為Fiber Laser,是一種以摻稀土元素的玻璃光纖為增益介質來產生激光輸出的裝置。光纖激光器可在光纖放大器的基礎上進行開發(fā),由于光纖激光器中光纖纖芯很細,因此在泵浦光作用下,光纖內部功率密度高,使得激光能級出現(xiàn)“粒子數反轉”現(xiàn)象,在此基礎上,再通過正反饋回路構成諧振腔,便可在輸出處形成激光振蕩。

二、- -結構

  光纖激光器的結構類似于傳統(tǒng)的固體激光器、氣體激光器,主要由泵浦源、增益介質、諧振腔三大部分構成,如下圖所示。其中,泵浦源一般為高功率的半導體激光器,增益介質為摻稀土元素的玻璃光纖,諧振腔由耦合器或光纖光柵等構成。

三、

  在上圖中,由泵浦源發(fā)出的泵浦光通過一面反射鏡耦合進入增益介質中,由于增益介質為摻稀土元素光纖,因此泵浦光被吸收,吸收了光子能量的稀土離子發(fā)生能級躍遷并實現(xiàn)粒子數反轉,反轉后的粒子經過諧振腔,由激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài),釋放能量,并形成穩(wěn)定的激光輸出。

四、- -特點

  特點一:由于光纖纖芯直徑小,在纖芯內容易形成高功率密度,因此光纖激光器具有較高的轉換效率、較低的闕值、較高的增益、較窄的線寬、且可方便高效的實現(xiàn)與當前光纖通信系統(tǒng)的連接。

  特點二:由于光纖具有很好的柔繞性,因此光纖激光器具有小巧靈活、結構緊湊、性價比較高、且更易于系統(tǒng)的集成的特點。

  特點三:與傳統(tǒng)的固體激光器、氣體激光器相比,光纖激光器的能量轉換效率較高、結構較緊湊、可靠性高、且適合大批量的生產。

  特點四:與半導體激光器相比,光纖激光器的單色性較好、調制時可產生較小的啁啾和畸變、且與光纖的耦合損耗較小。

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