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電吸收激光光源設計

來源: 發布時間: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。光纖傳感技術始于1977年,伴隨光纖通信技術的發展而迅速發展起來的。電吸收激光光源設計

為了提高光學傳感系統的測量范圍、精度等,需要獲得相干長度(表征激光線寬)更長,相位噪聲(表征激光頻率穩定性)以及強度噪聲(表征激光功率穩定性)更低的窄線寬激光光源,故對于窄線寬激光器,其發展趨勢應是利用新方法或新機制來獲取超穩(噪聲很低)、超純(線寬超窄)的激光光源。為了提高傳感系統測量移植性、探測范圍和精度(相干探測解調、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激光器波長的可調諧。故對于單頻可調諧激光器,其發展趨勢應是拓展其頻率的調諧范圍,提高頻率的調諧精度,以及縮短其頻率調諧時間。為了拓展可調諧激光器的調諧范圍,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。步進可調激光光源列表單波長掃頻激光器具有靈活的波長調諧性能。

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。優異的光束質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,可使后續應用設備的光學系統更簡單,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,加工質量更好等等。

在光學傳感領域,高質量的白光激光對系統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,其在光纖傳感系統的應用就越多。例如,利用光纖布拉格光柵構建傳感網絡時,可以采用光譜分析法或者可調諧濾波器匹配法進行解調,前者是利用光譜儀直接對網絡中的每個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接入網絡均會產生一定的插入損耗,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,需要帶寬足夠寬且光譜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,可以利用電調諧方式實現諧振波長的調諧范圍達到1000nm,那么對這種超寬調諧范圍的光纖光柵進行動態測試就對寬譜光源的帶寬范圍提出了極大的挑戰。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,實現能級粒子數反轉是實現光放大的前提,也就是產生激光的先決條件。要實現粒子數反轉,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生受激輻射躍遷,實現粒子數反轉,然后通過受激輻射而產生光的放大的裝置。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(即被激勵后能產生粒子數反轉的工作物質)、激勵裝置(即能使激勵介質發生粒子數反轉的能源,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,實現信號的傳遞。皮米可調諧激光光源定做價格

不同的xWDM技術各有優缺點。電吸收激光光源設計

專網通信產品是各安全的部門實現指揮調度的必備裝備,一般要求大型組網和高性能產品,因此激光光源,光放大器,射頻放大器,光電探測器是專業無線通信行業極大的細分市場。目前,國內生產型企業數量眾多。在這些通信網絡技術服務商中,中通服及旗下各省工程公司的總體規模和市場占比處于優勢地位,設備制造商也占據一小部分市場占比。通信產品不僅成就通訊業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型企業。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。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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