與傳統(tǒng)的固體、液體和氣體激光器相比,光纖激光器由于具有光束質(zhì)量好、光光轉(zhuǎn)換效率高、工作波長(zhǎng)可調(diào)、制造成本低、結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)集成化和環(huán)境穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)而引起人們地關(guān)注。相對(duì)于連續(xù)光纖激光器,飛秒脈沖光纖激光器輸出的激光脈沖具有超高的峰值功率(吉瓦量級(jí))和超短的脈沖寬度,這使得飛秒脈沖光纖激光器在信息傳輸、科學(xué)研究、精細(xì)加工等領(lǐng)域中具有突出的應(yīng)用價(jià)值。近年來,飛秒脈沖光纖激光器因?yàn)樵诠I(yè)控制、大氣監(jiān)測(cè)、有毒氣體探測(cè)、生物醫(yī)療、國(guó)i防、光學(xué)傳感和光學(xué)成像等領(lǐng)域中都具有潛在應(yīng)用而成為研究熱點(diǎn)。目前,光纖激光器獲取飛秒量級(jí)超短脈沖的有效方法是利用被動(dòng)鎖模技術(shù)。被動(dòng)鎖模技術(shù),簡(jiǎn)單地說,是采用飽和吸收元件將諧振腔內(nèi)隨機(jī)排布的縱模產(chǎn)生固定的相位關(guān)系,以實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)相干疊加的技術(shù)。光纖皮秒激光器的特點(diǎn)和應(yīng)用。超快飛秒激光器脈沖寬度
為了控制激光器脈沖能量,可以采取以下幾種方法:控制激勵(lì)源的輸出能量。通過調(diào)節(jié)激勵(lì)源的電流、電壓等參數(shù),可以控制激光器的輸出能量??刂泼}沖寬度。通過調(diào)節(jié)脈沖寬度,可以控制激光器的輸出能量。一般來說,脈沖寬度越短,激光器的輸出能量越高??刂浦貜?fù)頻率。通過調(diào)節(jié)重復(fù)頻率,可以控制激光器在單位時(shí)間內(nèi)輸出的總能量。更換光學(xué)器件。通過更換不同的光學(xué)器件,可以改變激光的傳播方向和聚焦程度,從而影響激光器的輸出能量。更換工作介質(zhì)。通過更換不同性質(zhì)的工作介質(zhì),可以改變激光的傳播和吸收性質(zhì),從而影響激光器的輸出能量??傊?,控制激光器脈沖能量的方法有很多種,具體采用哪種方法取決于具體的應(yīng)用場(chǎng)合和加工要求。在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)加工要求和設(shè)備條件等因素進(jìn)行綜合考慮,以達(dá)到Z佳的加工效果和經(jīng)濟(jì)效益。紅外皮秒光纖激光器圖片朗研光電淺談激光器的發(fā)展趨勢(shì)。
紫外皮秒光纖激光器的研究現(xiàn)狀。紫外皮秒光纖激光器主要包括三個(gè)組成部分:種子源、放大器和濾波器。其中,種子源通常采用光纖激光器或半導(dǎo)體激光器,產(chǎn)生具有一定寬度的光譜;放大器將種子源的光放大,并在紫外波段進(jìn)行選頻;濾波器則將放大后的光進(jìn)行濾波,以獲得高質(zhì)量的紫外皮秒脈沖。目前,紫外皮秒光纖激光器的實(shí)現(xiàn)主要采用兩種技術(shù):一種是利用光子晶體光纖產(chǎn)生紫外激光,另一種是將種子源的光注入到摻鉺或摻鐿光纖中,通過在光纖中添加一定濃度的稀土元素進(jìn)行放大。紫外皮秒光纖激光器的進(jìn)展近年來,隨著光纖激光技術(shù)的不斷發(fā)展,紫外皮秒光纖激光器的性能也在不斷提高。一些新型的紫外皮秒光纖激光器不斷涌現(xiàn),其中Z具代i表性的是利用超快激光器產(chǎn)生寬帶光譜,然后通過非線性效應(yīng)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)高效率、高重復(fù)頻率的紫外皮秒脈沖輸出,并且可以通過改變光譜的寬度來控制脈沖的寬度。此外,還有一些新型的摻鉺光纖放大技術(shù),如采用光子晶體光纖放大器、采用摻鉺光子晶體光纖放大器等。這些技術(shù)可以有效地提高紫外激光的能量和效率。
超快激光器是指能夠產(chǎn)生皮秒(10^-12秒)甚至飛秒(10^-15秒)時(shí)間范圍內(nèi)的脈沖激光器。這些激光器具有極高的脈沖能量和峰值功率,在許多科研領(lǐng)域和工業(yè)應(yīng)用中引起了普遍的興趣。以下是超快激光器的主要特點(diǎn):1.脈沖時(shí)間短:超快激光器的脈沖時(shí)間非常短,通常在皮秒或飛秒范圍內(nèi)。這種極短的時(shí)間尺度使得激光能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物質(zhì)和能量之間的超快相互作用進(jìn)行精確測(cè)量和控制。2.峰值功率高:超快激光器的脈沖時(shí)間極短,峰值功率可達(dá)GW、TW、PW以上。高功率的激光脈沖可以產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁場(chǎng)、熱效應(yīng)和高能粒子,使得超快激光在材料加工、光學(xué)傳感、醫(yī)學(xué)成像和科學(xué)研究等方面具有重要應(yīng)用。近年來,隨著光纖激光技術(shù)的不斷發(fā)展,紫外皮秒光纖激光器的性能也在不斷提高。
朗研光電ErPicoPro系列1560nm皮秒光纖激光器是一款摻鉺光纖激光器,中心波長(zhǎng)1560nm,脈沖寬度20ps,典型重復(fù)頻率80MHz。該飛秒光纖激光器集i合了高穩(wěn)定全自動(dòng)鎖模脈沖產(chǎn)生、低噪聲級(jí)聯(lián)光纖放大、非線性與色散精致管理等核i心技術(shù),光電一體化設(shè)計(jì)及分層布局使得該產(chǎn)品兼具小型化、可靠性和穩(wěn)定性。可選內(nèi)置1560/780nm倍頻模塊,實(shí)現(xiàn)780nm皮秒脈沖輸出。另外,朗研科技同款激光器還提供波長(zhǎng)1550-1580nm、脈沖寬度在10ps-60ps、重復(fù)頻率在10-80MHz范圍內(nèi)的可選參數(shù)輸出,滿足多種應(yīng)用場(chǎng)景需求。朗研光電光纖皮秒激光器具有高可靠性和穩(wěn)定性。紅外皮秒光纖激光器
飛秒紫外激光器的性能指標(biāo)。超快飛秒激光器脈沖寬度
光纖激光器具有以下多種優(yōu)勢(shì):一、輕量化易安裝:光纖較柔軟可以彎曲,光纖激光器通??梢宰龅叫⌒洼p量化,在降低了購置成本的同時(shí)安裝也方便靈活。二、維護(hù)成本低:受熱透鏡效應(yīng)和熱致雙折射效應(yīng)等熱效應(yīng)影響,固體激光器的散熱模塊需要精心設(shè)計(jì),由于作為激光介質(zhì)的光纖表面積/體積比值要比塊狀的固體激光器棒形介質(zhì)大4個(gè)量級(jí)以上,光纖激光器在100W內(nèi)可以通過空氣冷卻。三、高光束質(zhì)量:光纖發(fā)射激光的數(shù)值孔徑較小,容易聚光的特性使其可達(dá)到大功率密度,實(shí)現(xiàn)高分辨率加工。高光束質(zhì)量意味著光纖激光器可以應(yīng)用在精細(xì)微納加工領(lǐng)域,如醫(yī)療、科學(xué)和國(guó)i防等。四、能效更高:摻雜光纖激光與YAG晶體激光相比可以實(shí)現(xiàn)寬帶的光放大,并且泵浦光被封閉在光纖內(nèi),可以實(shí)現(xiàn)高效率泵浦。五、長(zhǎng)期穩(wěn)定性強(qiáng):不包含自由空間光學(xué)系統(tǒng)的光纖激光器,由于沒有空間光學(xué)元件,不易受到塵埃、溫度、機(jī)械等影響。六、易實(shí)現(xiàn)大功率化:由于泵浦模塊可以并聯(lián),增益光纖結(jié)構(gòu)可以采用光子晶體或者錐形結(jié)構(gòu),有望實(shí)現(xiàn)千瓦超快激光的直接輸出。超快飛秒激光器脈沖寬度