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不同波長(zhǎng)的光纖激光器介紹

星之球激光 來源:光電社區(qū)2011-11-03 我要評(píng)論(0 )   

光纖激光器主要由泵源,耦合器,摻稀土元素光纖,諧振腔等部件構(gòu)成。泵 源由一個(gè)或多個(gè)大功率激光二極管構(gòu)成, 其發(fā)出的泵浦光經(jīng)特殊的泵浦結(jié)構(gòu)耦合 入作為增益介質(zhì)的摻...

      光纖激光器主要由泵源,耦合器,摻稀土元素光纖,諧振腔等部件構(gòu)成。泵 源由一個(gè)或多個(gè)大功率激光二極管構(gòu)成, 其發(fā)出的泵浦光經(jīng)特殊的泵浦結(jié)構(gòu)耦合 入作為增益介質(zhì)的摻稀土元素光纖,泵浦波長(zhǎng)上的光子被摻雜光纖介質(zhì)吸收,形 成粒子數(shù)反轉(zhuǎn),受激發(fā)射的光波經(jīng)諧振腔鏡的反饋和振蕩形成激光輸出。

        現(xiàn)在來 介紹幾種波長(zhǎng)的光纖激光器。 最長(zhǎng)的一種 2.8 μm 附近 (摻 Ho3+,Er3+ )光纖激光器,該波段光纖激光器 在生物、 醫(yī)療等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用。 此外 2.8 μm 光纖激光器還可以用作中遠(yuǎn) 紅外激光器的抽運(yùn)光源, 利用 Er3+離子的 4I11/2→4I13/2 和 Ho3+離子的 5I6→5I7 躍遷發(fā)射, 可獲得波長(zhǎng)位于 2.8 μm 附近的激光輸出。 由于 2.8 μm 附近激光發(fā) 射需要基質(zhì)材料具有低聲子能量和高的光學(xué)透過率, 所以一般采用氟化物玻璃作 為光纖基質(zhì)。 其次是 2.0 μm 附近 (摻 Tm3+,Ho3+) 光纖激光器,2.0 μm 激光是人眼 安全的激光,在氣象監(jiān)測(cè)、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、遙感等方面具有廣泛應(yīng)用。此 外,水分子在 2.0 μm 附近有強(qiáng)烈的中紅外吸收峰,用該波段激光進(jìn)行手術(shù),有 利于加快血液凝結(jié),減小手術(shù)創(chuàng)傷,中紅外光纖激光器在醫(yī)療和生命科學(xué)領(lǐng)域也 具有重要的應(yīng)用。于 2.0 μm 附近中紅外激光輸出的激光激活粒子主要有 Tm3+ 和 Ho3+離子等。 利用 Tm3+離子的 3F4→3H6 和 Ho3+離子的 5I7→5I8 躍遷發(fā)射, 可分別獲得波長(zhǎng)位于 2.0 μm 和 2.1μm 附近的激光輸出。 接著就是 1.5 μm 附近 (摻 Er3+,Er3+/Yb3+) 光纖激光器,由于激光輸出 波長(zhǎng)位于石英光纖的 1.5 μm 光通信窗口附近, Er3+摻雜以及 Er3+/Yb3+共摻 對(duì) 玻璃光纖的激光輸出性能的深入研究, 關(guān)于 1.5 μm 附近光纖激光器的研制已較 成熟。 目前最短的就是 1.0 μm 附近 (摻 Yb3+,Nd3+) 光纖激光器,1.0 μm 附 近光纖激光器由于在光纖通信、激光制導(dǎo)、倍頻激光光源、抽運(yùn)光源等領(lǐng)域的應(yīng) 用而得到了廣泛研究。1.0 μm 附近光纖激光器的摻雜稀土離子主要有 Yb3+離 子和 Nd3+離子等。在 Nd3+離子摻雜光纖中實(shí)現(xiàn)了 Nd3+離子 4F3/2→4I9/2 的激 光發(fā)射,該激光波長(zhǎng)在 900~945 nm 內(nèi)可調(diào)。而后,隨著激光抽運(yùn)光源的完善, Yb3+離子摻雜光纖激光器也被成功研制出來,其激光輸出波長(zhǎng)的調(diào)諧范圍達(dá)到 1.01~1.16 μm。
 

 

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