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Laser a fibraLa tecnologia mostra ampie opportunità di applicazione e grandi vantaggi tecnici nel sistema di comunicazione a fibra multiplexing con divisione della lunghezza d'onda ad alta velocità e di grande capacità, tecnologia di rilevamento della fibra ad alta precisione e laser ad alta potenza. La ricerca della tecnologia della fibra ottica è stata pagata sempre più attenzione da tutti i paesi del mondo, E il suo campo di applicazione si è espanso rapidamente dalla rete di comunicazione in fibra ottica più matura ad altri campi di applicazione laser più ampi.
Tipi di fiber ottiche, i laser a fibra possono essere divisi in: laser a fibra di cristallo. Il materiale di lavoro è fibra di cristallo laser, principalmente laser a fibra di cristallo singolo rubino e laser a fibra di cristallo singolo Nd3 +:YAG. Laser a fibra ottica non lineare. Ci sono principalmente laser a fibra di dispersione di Raman stimolati e laser a fibra di dispersione di brilllouin stimolati. Laser a fibra drogata di terre Rare. Il materiale a matrice della fibra è il vetro e il laser a fibra è realizzato dopando gli ioni delle terre rare nella fibra per attivarlo. Laser in fibra di plastica. Un laser A fibra è realizzato mediante tintura laser dopante nel nucleo o rivestimento di fibra ottica di plastica.
La struttura del laser a fibra è la stessa di quella dei tradizionali laser solidi e a gas. La fibra ottica è composta principalmente da tre elementi di base: sorgente della pompa, guadagno medio e cavità risonante. In generale, ad alta potenzaLaser a semiconduttore(LD) viene utilizzato come sorgente della pompa e il terreno di guadagno è fibra drogata di terre rare o fibra non lineare ordinaria. La cavità risonante può essere composta da elementi di feedback ottico come grata in fibra o varie cavità risonanti ad anello. La luce della pompa è accoppiata alla fibra di guadagno attraverso un sistema ottico adeguato. Dopo aver assortito la luce della pompa, la fibra di guadagno forma un numero di particelle inversione o guadagno non lineare, e la luce di emissione arbitraria generata dall'emissione arbitraria è passibile di amplificazione stimolata e selezione della modalità della cavità risonante, E alla fine è stata formata una uscita laser stabile.
In qualità di rappresentante della tecnologia laser di terza generazione, la fibra ottica ha i principali vantaggi: in primo luogo, i vantaggi della miniaturizzazione e dell'intensificazione a basso costo di produzione, Tecnologia matura e la flessibilità della fibra di vetro;
All'ampia fascia di assorbimento a causa dell'estensione irregolare a causa della spaccatura Stark del substrato di vetro. In terzo luogo, il materiale in vetro ha un rapporto volume-area estremamente basso, dissipazione del calore rapida e bassa perdita, quindi l'efficienza di conversione è elevata e la soglia laser è bassa. Quarto, ci sono molte lunghezze d'onda laser di uscita: questo è perché i livelli di energia degli ioni di terre rare sono molto ricchi e ci sono molti tipi di ioni di terre rare; A causa dell'ampio livello energetico di ioni di terre rare e dell'ampio spettro di fluorescenza della fibra di vetro. Sei, perché non c' è nessuna lente ottica nella cavità risonante del laser a fibra, ha i vantaggi di regolazione-libera, esente da manutenzione e alta stabilità, che è senza pari dai laser tradizionali. Seventh, la fibra ottica viene esportata, in modo che il laser può essere facilmente qualificato per varie applicazioni di elaborazione dello spazio multidimensionali e arbitrarie, e il design del sistema meccanico diventa molto semplice. L'ottava, è responsabile in ambienti di lavoro difficili e ha un'elevata tolleranza per polvere, urti, urti, umidità e temperatura. Nono, non c' è bisogno di refrigerazione termoelettrica e raffreddamento ad acqua, solo semplice raffreddamento ad aria. Decima, alta efficienza elettro-ottica: l'efficienza elettro-ottica completa è superiore al 20%, il che consente di risparmiare molto il consumo energetico e i costi operativi. Il laser a fibra ad alta potenza, al momento commerciale è di sei kilowatt.
La tendenza di sviluppo dei laser a fibra in futuro si riflerà nel seguitoAspetti: primo, miglioramento delle prestazioni dei laser a fibra: ad esempio, miglioramento della potenza di uscita e l'efficienza di conversione, ottimizzazione della qualità del raggio, riduzione della lunghezza della fibra di guadagno, migliorare la stabilità del sistema e rendere più compatto, Gli obiettivi di cui sopra saranno al centro della ricerca futura nel campo dei laser a fibra; in secondo luogo, lo sviluppo di un nuovo tipo di laser a fibra: nel dominio del tempo, il laser a fibra bloccato in modalità pulsata ultrashort con un ciclo di lavoro più piccolo è sempre stato un hotspot di ricerca nel campo laser. Il laser a fibra a impulsi femtosecond ad alta potenza è sempre stato un obiettivo a lungo termine. La svolta in questo campo può non solo fornire una sorgente luminosa ideale per la comunicazione ottica divisione del tempo multiplexing (OTDM), ma anche promuovere efficacemente lo sviluppo dell'elaborazione laser, marcatura laser e crittografia laser e altri settori correlati. Nel dominio della frequenza, il laser a fibra sintonizzabile con uscita a banda larga sarà un hotspot di ricerca. Può essere compreso che con il miglioramento delle tecnologie correlati, i laser a fibra si sviluppano in un campo più ampio e possono diventare una nuova generazione di sorgenti luminose per sostituire i laser a stato solido e i laser a semiconduttore, formare un nuovo settore.
