Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2022-07-19 origine:Propulsé
Laser en fibre La technologie montre de larges perspectives d'application et d'excellents avantages techniques dans le système de communication de fibres de multiplexage de division à grande vitesse et de grande capacité, la technologie de détection des fibres de haute précision et le laser haute puissance. La recherche de la technologie des fibres optiques a été accordé de plus en plus d'attention par tous les pays du monde, et son domaine d'application s'est rapidement étendu du réseau de communication de fibres optiques le plus mature à d'autres domaines d'application laser plus larges.
Types de fibres optiques, les lasers de fibres peuvent être divisés en lasers en fibre de cristal. Le matériau de travail est la fibre de cristal laser, principalement le laser à fibre monocristalline rubis et le laser à fibre monocristalline ND3 +: YAG. Laser à fibre optique non linéaire. Il existe principalement des lasers de fibres de diffusion Raman stimulés et des lasers de fibres de diffusion de Brillouin stimulés. Laser à fibre dopé à terre rare. Le matériau matriciel de la fibre est en verre, et le laser de fibre est fabriqué en dopant des ions de terres rares dans la fibre pour l'activer. Laser en fibre en plastique. Un laser en fibre est fabriqué en dopant un colorant laser dans le noyau ou en revêquant des fibres optiques en plastique.
La structure du laser en fibre est la même que celle des lasers solides et gazeux traditionnels. La fibre optique est essentiellement composée de trois éléments de base: source de pompe, gain moyen et cavité résonante. Généralement, haute puissance laser semi-conducteur (LD) est utilisé comme source de pompe, et le milieu de gain est une fibre dopée à la terre rare ou une fibre non linéaire ordinaire. La cavité résonante peut être composée d'éléments de rétroaction optique tels que le réseau de fibres ou diverses cavités résonnantes en anneau. La lumière de la pompe est couplée dans la fibre de gain via un système optique approprié. Après avoir absorbé la lumière de la pompe, la fibre de gain forme une inversion du nombre de particules ou un gain non linéaire, et la lumière d'émission spontanée générée par émission spontanée est soumise à une amplification stimulée et à la sélection de mode de la cavité résonnante, et enfin une sortie laser stable est formée.
En tant que représentant de la technologie laser de troisième génération, la fibre optique a les avantages suivants: Premièrement, les avantages de la miniaturisation et de l'intensification apportés par le faible coût de fabrication, la technologie mature et la flexibilité des fibres de verre; Deuxièmement, la fibre de verre n'a pas besoin de l'appariement de phase stricte de la lumière de la pompe incidente comme le cristal, qui est dû
à la large bande d'absorption causée par l'élargissement inégal causé par la fractionnement brut du substrat de verre. Troisièmement, le matériau en verre a un rapport de surface de volume extrêmement faible, une dissipation de chaleur rapide et une faible perte, donc l'efficacité de conversion est élevée et le seuil laser est faible. Quatrièmement, il existe de nombreuses longueurs d'onde laser de sortie: c'est parce que les niveaux d'énergie des ions de terres rares sont très riches et il existe de nombreux types d'ions de terres rares; Cinquièmement, accordabilité: en raison du large niveau d'énergie des ions de terres rares et du large spectre de fluorescence des fibres de verre. Sixièmement, comme il n'y a pas de lentille optique dans la cavité résonante du laser en fibre, il présente les avantages de la stabilité sans ajustement, sans maintenance et élevée, qui est inégalée par les lasers traditionnels. Septième, la fibre optique est exportée, de sorte que le laser peut facilement être compétent pour diverses applications de traitement d'espace multidimensionnelles et arbitraires, et la conception du système mécanique devient très simple. Huitième, être compétent dans un environnement de travail sévère et avoir une tolérance élevée pour la poussière, le choc, l'impact, l'humidité et la température. Neuvième, il n'y a pas besoin de réfrigération thermoélectrique et de refroidissement par eau, juste un simple refroidissement à l'air. Dixième, efficacité électro-optique élevée: l'efficacité électro-optique complète est aussi élevée que plus de 20%, ce qui permet considérablement la consommation d'énergie et le coût de fonctionnement. Le onzième laser à fibres de haute puissance et actuellement commercialisé est de six kilowatts.
La tendance de développement des lasers en fibres à l'avenir se reflétera dans les aspects suivants: premièrement, améliorer les performances des lasers de fibres: par exemple, l'amélioration de la puissance de sortie et de l'efficacité de conversion, optimisant la qualité du faisceau, raccourcissant la longueur des fibres de gain, améliorant La stabilité du système et la rendant plus compacte, les objectifs ci-dessus seront au centre de la recherche future dans le domaine des lasers de fibres; Deuxièmement, le développement d'un nouveau type de laser en fibre: dans le domaine temporel, le laser à fibre à modélisation en mode ultrads-impulsion avec un cycle de service plus petit a toujours été un hotspot de recherche dans le champ laser. Le laser à fibre d'impulsion à ultoseconde haute puissance a toujours été un objectif à long terme. La percée dans ce domaine peut non seulement fournir une source de lumière idéale pour le multiplexage de la division du temps de communication optique (OTDM), mais également favoriser le développement du traitement au laser, du marquage laser et du cryptage laser et d'autres industries connexes. Dans le domaine fréquentiel, le laser à fibre réglable avec une sortie à large bande deviendra un hotspot de recherche. On peut prédire qu'avec l'amélioration des technologies connexes, les lasers de fibres se développeront dans un domaine plus large et pourraient devenir une nouvelle génération de sources lumineuses pour remplacer les lasers à semi-conducteurs et les lasers semi-conducteurs, formant une nouvelle industrie.
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