光纤激光器有哪些种类,分别有什么特点和应用 光纤激光器到底具备怎样的特点

作者&投稿:臧桦 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
比较简单的可以分为单纤激光器和多纤耦合激光器。单纤激光器,顾名思义就是一只激光管,由一根光纤导出激光。多纤耦合就是把几只单管单纤激光器的多根较细的光纤耦合到一根更粗的光纤里面去。这样可以提高总的输出功率。单纤激光器,加工方便,成本低,光电转换效率高,但是激光输出功率小,匀化效果差。多纤耦合激光器整体输出功率高,匀化效果好,但是体积庞大,加工工艺复杂,成本高昂,因为多纤耦合过程中激光存在损耗,整体光电转换效率低。

光纤激光打标机激光器按光纤结构划分,可分为单包层光纤激光器、双包层光纤激光器和光子晶体光纤激光器。下面介绍其中的二种光纤激光器,分别是单包层光纤激光器和光子晶体光纤激光器。
1、单包层光纤激光器
单包层光纤由掺杂纤芯、包层和涂覆的外部保护层组成。在光纤中输出的光波模式与光纤的归一化频率V有关,如果要求单模运转,则要求归一化频率,V2.405。在输出波长1.5UM的常用光纤激光器中,单模光纤一直径为几微米。由于纤芯较细,故一早期的单模光纤激光器的输出功率受到一定的限制(W级以内)。为了提高输出功率,需要大孔径光纤和大功率二极竹阵列泵浦光源相匹配。当然光纤纤芯增大,输出会产生高阶模振荡,输出光束质量会下降。一个解决方法是采用多包层光纤结构,即采用隔离层方法
2、光子晶体光纤激光器
光子晶体光纤是一种光子晶体(photoniccrystals),类似干平导体中的电子能带,光子能带间也有带隙,称光子带隙,或称光子禁带(photonicbandgap,PBG).这种具有光子禁带的周期性电介质结构就是光子晶体。根据不同方向的周期结构特点所示,光子晶体又分为一维光子晶体、二维光子晶休和二维光子晶体。光子晶体光纤(PCF)是一种带有线缺陷的二维尤子晶体,即光纤包居为空气或SiO2的周期结构,这种结构实际是SiO2介质中沿光纤轴向有规律地分布着许多气孔,纤芯为空气的光子晶体。

光纤激光器的类型~

按照光纤材料的种类,光纤激光器可分为:1、晶体光纤激光器。工作物质是激光晶体光纤,主要有红宝石单晶光纤激光器和nd3+:YAG单晶光纤激光器等。2、非线性光学型光纤激光器。主要有受激喇曼散射光纤激光器和受激布里渊散射光纤激光器。3、稀土类掺杂光纤激光器。光纤的基质材料是玻璃,向光纤中掺杂稀土类元素离子使之激活,而制成光纤激光器。4、塑料光纤激光器。向塑料光纤芯部或包层内掺入激光染料而制成光纤激光器。按增益介质分类为:a)晶体光纤激光器。工作物质是激光晶体光纤,主要有红宝石单晶光纤激光器和Nd3+:YAG单晶光纤激光器等。b)非线性光学型光纤激光器。主要有受激喇曼散射光纤激光器和受激布里渊散射光纤激光器。c)稀土类掺杂光纤激光器。向光纤中掺杂稀土类元素离子使之激活,(Nd3+、Er3+、Yb3+、Tm3+等,基质可以是石英玻璃、氟化锆玻璃、单晶)而制成光纤激光器。d)塑料光纤激光器。向塑料光纤芯部或包层内掺入激光染料而制成光纤激光器。(2)按谐振腔结构分类为F-P腔、环形腔、环路反射器光纤谐振腔以及“8”字形腔、DBR光纤激光器、DFB光纤激光器等。(3)按光纤结构分类为单包层光纤激光器、双包层光纤激光器、光子晶体光纤激光器、特种光纤激光器。(4)按输出激光特性分类为连续光纤激光器和脉冲光纤激光器,其中脉冲光纤激光器根据其脉冲形成原理又可分为调Q光纤激光器(脉冲宽度为ns量级)和锁模光纤激光器(脉冲宽度为ps或fs量级)。(5)根据激光输出波长数目可分为单波长光纤激光器和多波长光纤激光器。(6)根据激光输出波长的可调谐特性分为可调谐单波长激光器,可调谐多波长激光器。(7)按激光输出波长的波段分类为S-波段(1460~1530 nm)、C-波段(1530~1565 nm)、L-波段(1565~1610 nm)。(8)按照是否锁模,可以分为:连续光激光器和锁模激光器。通常的多波长激光器属于连续光激光器。按照锁模器件而言,可以分为被动锁模激光器和主动锁模激光器。其中被动锁模激光器又有:等效/假饱和吸收体:非线性旋转锁模激光器(8字型,NOLM和NPR)真饱和吸收体: SESAM或者纳米材料(碳纳米管,石墨烯,拓扑绝缘体等)。

以下是百度百科的总结
光纤激光器作为第三代激光技术的代表,具有以下优势:
(1)玻璃光纤制造成本低、技术成熟及其光纤的可饶性所带来的小型化、集约化优势;
(2)玻璃光纤对入射泵浦光不需要像晶体那样的严格的相位匹配,这是由于玻璃基质Stark 分裂引起的非均匀展宽造成吸收带较宽的缘故;
(3)玻璃材料具有极低的体积面积比,散热快、损耗低,所以转换效率较高,激光阈值低;
(4)输出激光波长多:这是因为稀土离子能级非常丰富及其稀土离子种类之多;
(5)可调谐性:由于稀土离子能级宽和玻璃光纤的荧光谱较宽。
(6)由于光纤激光器的谐振腔内无光学镜片,具有免调节、免维护、高稳定性的优点,这是传统激光器无法比拟的。
(7)光纤导出,使得激光器能轻易胜任各种多维任意空间加工应用,使机械系统的设计变得非常简单。
(8)胜任恶劣的工作环境,对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度。
(9)不需热电制冷和水冷,只需简单的风冷。
(10)高的电光效率:综合电光效率高达20%以上,大幅度节约工作时的耗电,节约运行成本。
(11)高功率

激光器都有哪些类型,根据原理的不同
答:激光器按照工作物质可分为固体、气体、液体、半导体和染料等几种类型。按照激励方式可分为光泵式激光器,电激励式激光器,化学激光器,核泵浦激光器。按照运转方式可分为连续激光器,单次脉冲激光器,重复脉冲激光器,调Q激光器,锁模激光器,单模和稳频激光器,可调谐激光器 ...

光纤激光器,什么是光纤激光器
答:由于光纤激光器具有较高的光束质量和定位精度,光纤激光器正逐步取代传统激光器在激光打标、激光焊接、激光切割等领域的主导地位。国土安全及重要设施监测、石油/天然气管道监测以及水下声纳探测 通讯 超快光纤激光器是目前最活跃的研究领域之一,其在医疗领域也有十分重要的应用。目前,生物医学专家已将它作...

光纤激光器与各种激光器有哪些区别?
答:光纤激光器和半导体激光器的区别就是他们发射激光的介质材料不同。光纤激光器使用的增益介质是光纤,半导体激光器使用的增益介质是半导体材料,一般是砷化镓,铟镓申等。(同理,固体激光器的增益介质一般是晶体或者玻璃,陶瓷等。气体的就是使用氦氖气,二氧化碳等。)半导体激光器的发光机理是粒子在导带和...

光纤激光器工作原理光纤激光器应用
答:普通裸光纤一般由中心高折射率玻璃芯、中间低折射率硅玻璃包层和最外部的加强树脂涂层组成。光纤按传播光波模式可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤的芯径较小,只能传播一种模式的光,其模间色散较小。【光纤激光器好不好】光纤激光器作为第三代激光技术的代表,具有以下优势:(1)玻璃光纤制造成本低...

光纤激光器的工作原理
答:光纤激光器的工作原理如下:由泵浦源发出的泵浦光通过一面反射镜耦合进入增益介质中,由于增益介质为掺稀土元素光纤,因此泵浦光被吸收,吸收了光子能量的稀土离子发生能级跃迁并实现粒子数反转,反转后的粒子经过谐振腔,由激发态跃迁回基态,释放能量,并形成稳定的激光输出。光纤激光器的工作原理主要基于光...

掺铒光纤激光器.
答:掺铒光纤激光器目录早期原理现状展望1961年,美国光学公司的E.Snitzer等就在光纤激光器领域进行了开创性的工作;1963年和1964年分别发表了多组分玻璃光纤中的光放大结果,提出了光纤激光器和光纤放大器的构思;1963年,由美国光学公司的Snitzer和Koester用掺杂钕(Nd3+)的方法研制出世界上第一台光纤激光器,实...

干货| 光纤的分类及使用注意事项!
答:深入解析:光纤的世界——种类、特性及使用要点 光纤,这个由神奇的光导纤维编织而成的科技神器,如今已广泛应用于激光技术的各个领域。其传输原理,正是基于光的神奇全反射现象,如光纤耦合激光器在光致发光、拉曼显微、荧光激发等高科技应用中大放异彩。光纤构造揭秘 光纤的核心结构犹如一个精密的艺术品...

调Q光纤激光器与脉冲光纤激光器有哪些异同
答:调Q光纤激光器就是脉冲光纤激光器的其中一种,他是利用声光调制器等光开关器件,对光路中增益损耗进行控制,实现瞬间高能激光输出,是一种主动锁模技术。调Q光纤激光器和脉冲光纤激光器是从属关系,脉冲光纤激光器包括调Q光纤激光器,所以,没有任何不同,如果不同就不是从属关系了,就好比,男人和人...

光纤激光器的特点是什么
答:摘要:光纤激光器具有光束质量好、效率高、散热特性好、结构紧凑,可靠性高等特点,以掺杂光纤为工作介质的光纤激光器在实际应用中比其他激光器更有优势,那么光纤激光器有哪些优点和缺点呢?一、光纤激光器的特点是什么1、光纤激光器在低泵浦容易实现连续运转。2、光纤激光器为圆柱形结构,容易与光纤耦合...

光纤(念qian还是xian)通信?
答:也可根据输出波长数目将其分为单波长和多波长等。对于不同类型光纤激光器的特性主要应考虑以下几点:(1)阈值应越低越好;(2)输出功率与抽运光功率的线性要好;(3)输出偏振态;(4)模式结构;(5)能量。2. 七种光纤类型以及常用G652,G657光纤特性:光纤按照不同的特点可有各种不同的分...