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光纖激光器的原理
發(fā)布時(shí)間:2024-01-10 14:50:29

光纖激光器是一種利用光纖導(dǎo)光實(shí)現(xiàn)激光放大的裝置。它由激光器泵浦光源和光纖增益介質(zhì)組成。在激光器泵浦光源的作用下,光纖中的摻雜離子被激發(fā)出來(lái),將激發(fā)能量傳遞給放大介質(zhì)中的激子,從而使激子躍遷到高能量態(tài)。當(dāng)激子回到低能量態(tài)時(shí),會(huì)放出一束高度聚焦的激光束。


光纖激光器


光纖激光器的摻雜離子通常是與硅或鉺離子摻雜的光纖,摻雜離子必須借助泵浦光源才能激發(fā),這通常是通過(guò)在波長(zhǎng)上選擇相應(yīng)的輻射來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)泵浦光源作用于光纖時(shí),它將產(chǎn)生高能量光子,這些光子會(huì)將摻雜離子的電子從低能量態(tài)激發(fā)到高能量態(tài),使其形成激子。激子的能量高于固體的束縛能,因此能夠在光纖中自由傳播。

光纖增益介質(zhì)是指在光纖中,能夠放大光信號(hào)的介質(zhì),通常使用的是摻有摻鉺和摻硅的光纖。摻鉺光纖的發(fā)射波長(zhǎng)為1.5微米,而摻硅光纖的發(fā)射波長(zhǎng)則在1.3微米。這兩種波長(zhǎng)都是在光纖通信領(lǐng)域中使用的,原因是它們可以在光纖中傳輸很長(zhǎng)的距離,同時(shí)也可以通過(guò)光放大來(lái)補(bǔ)償光信號(hào)傳輸過(guò)程中的損耗。

光纖激光器的優(yōu)點(diǎn)是功率密度高、光束質(zhì)量好、光纖輸出能量高、重復(fù)頻率高、占用空間小、使用壽命長(zhǎng)等。它可以應(yīng)用于光通信、激光加工、醫(yī)療等領(lǐng)域,并且它比其他激光器更加穩(wěn)定可靠。在未來(lái),光纖激光器的應(yīng)用前景將更加廣泛,這是由于隨著技術(shù)的發(fā)展,它所具備的優(yōu)點(diǎn)將被更加重視,并被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)研究中。


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