光纖激光器取得突破時,很多從事光通信光纖器件研制生產(chǎn)的企業(yè)轉向到能量型的專門用于光纖激光器的器件的研制和生產(chǎn)。而在國內(nèi),雖然有很多從事光通信光纖器件研發(fā)的企業(yè),但直到現(xiàn)在,專門生產(chǎn)光纖激光器用器件的公司仍非常少,而且面向的市場也大多是國外。正是這種基礎上的空白導致我國光纖激光產(chǎn)業(yè)的滯后。所以,大力發(fā)展專門用于光纖激光器的光纖器件是我國光纖激光產(chǎn)業(yè)化的必由之路。而發(fā)展高功率光纖器件是其中的重中之重,光纖激光器重要的一個發(fā)展方向是往高功率發(fā)展,而且用于制造高功率光纖激光器的器件必須能承受高功率,普通的用于光通信的器件是無法做到的。另外,保偏器件也是其中重點的器件之一,對于鎖模光纖激光器,由于機械振動引起的激光在諧振腔內(nèi)偏振態(tài)的起伏,以及偏振模色散會導致脈沖振幅的抖動和光波長的漂移。消除這種影響的有效方法是采用全保偏光纖諧振腔,即使用保偏摻鉺光纖和保偏單模光纖、偏振無關隔離器、保偏耦合器和偏振控制器,這些器件的使用可以有效地提高輸出鎖模脈沖的穩(wěn)定性。不同的xWDM技術各有優(yōu)缺點。石巖DML激光光源產(chǎn)品
早在1976年,就有光纖中產(chǎn)生超連續(xù)譜的報道,但是由于缺乏高功率脈沖光纖激光器和更有效的高非線性光纖,超連續(xù)譜激光光源研究進展緩慢。光子晶體光纖(PhotonicCrystalFiber,PCF)的發(fā)明和脈沖光纖激光器的性能提升,極大地促進了超連續(xù)譜的飛速發(fā)展。PCF具有非線性系數(shù)高、色散靈活可調(diào)等優(yōu)良特性,非常適合超連續(xù)譜的產(chǎn)生。1996年PCF成功制備,2000年貝爾實驗室Ranka等報道了基于PCF的超連續(xù)譜激光實驗研究,獲得了光譜覆蓋400~1500nm的高光束質量超連續(xù)譜光源,自此開啟了超連續(xù)譜光源研究的新春天,該領域成為新的研究熱點。經(jīng)多年發(fā)展,超連續(xù)譜的產(chǎn)生已有多種解決方案,在泵浦選擇上有連續(xù)波激光、納秒激光、皮秒激光、飛秒激光等,產(chǎn)生超連續(xù)譜的非線性介質有PCF、普通光纖、增益光纖、軟玻璃光纖等,超連續(xù)譜激光的光譜范圍可以輕易覆蓋可見至近紅外波段,還可延伸至紫外、中紅外波段,甚至遠紅外波段。超連續(xù)譜光源也獲得了諸多實際應用,如光纖通信、精密時間及頻率測量、光學相干層析成像和非線性光譜學等。本文重點介紹以光纖為非線性介質的超連續(xù)譜研究進展情況。飛博光電光電效應激光光源列表激光的顏色很純,其單色性比普通光源的光高10倍以上。
超連續(xù)譜光源,被形象地稱為白光激光,是一種新型激光器,同時具有普通光源(自發(fā)輻射光)的寬光譜特性和單色激光光源的方向性、高空間相干性、高亮度等特征。超連續(xù)譜的產(chǎn)生通常是指窄帶激光入射到非線性介質后,入射激光在多種非線性效應(如調(diào)制不穩(wěn)定性、自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制、四波混頻、孤子自頻移和受激拉曼散射等)和色散的綜合影響下,光譜得到極大展寬的現(xiàn)象。1970年,美國Alfano等報道了超連續(xù)譜的產(chǎn)生,利用皮秒激光泵浦固體非線性介質(BK7光學玻璃),獲得了光譜范圍覆蓋400~700nm的超連續(xù)譜光源。早期超連續(xù)譜的產(chǎn)生主要集中在固體、氣體和液體等非線性介質中,不僅需要極高峰值功率的入射激光,而且由此獲得的超連續(xù)譜光束質量較差,應用也受限。光纖可以很好地將激光約束在光纖纖芯中,增加激光與物質相互作用的非線性效應,降低超連續(xù)譜產(chǎn)生對激光功率的要求,提升輸出光的光束質量,是超連續(xù)譜產(chǎn)生的理想介質。
可見光波段增強的超連續(xù)譜通常簡稱為可見光超連續(xù)譜,該類型光源在生物醫(yī)療成像領域有著重要應用,如光學相干層析成像、熒光共焦顯微成像、相干反斯托克斯拉曼散射顯微成像等。脈沖激光泵浦PCF是產(chǎn)生可見光超連續(xù)譜的常用方案,通常有三種增加可見光成分的基本方法:一是,通過PCF的物理結構參數(shù),靈活改變光纖的色散特性,從而滿足可見光產(chǎn)生所需的匹配條件;二是,通過改變PCF的摻雜材料,調(diào)整光纖的色散和非線性特性,促進可見光產(chǎn)生;三是,采用多波長泵浦PCF,充分利用自相位調(diào)制、四波混頻等非線性效應產(chǎn)生可見光成分。也可綜合使用幾種基本方法來產(chǎn)生可見光超連續(xù)譜。激光光源低噪音,高功率密度,重量輕,效率高。
飛秒激光有什么用途呢?眾所周知,物質是由分子和原子組成的,但是它們不是靜止的,都在快速地運動著,這是微觀物質的一個非常重要的基本屬性。飛秒激光的出現(xiàn)使人類在原子和電子的層面上觀察到這一超快運動過程?;谶@些科學上的發(fā)現(xiàn),飛秒激光在物理學、生物學、化學控制反應、光通訊等領域中得到了廣泛應用。特別值得提出的是,由于飛秒激光具有快速和高分辨率特性,它在病變早期診斷、醫(yī)學成象和生物檢測、外科醫(yī)療及超小型衛(wèi)星的制造上都有其獨特的優(yōu)點和不可替代的作用。激光調(diào)制就是利用光作為載體,把信號加載到光上,按照應用要求,實現(xiàn)信號的傳遞。石巖DML激光光源產(chǎn)品
光纖可以為激光切割、焊接、標記和鉆孔等任務提供非常高的功率。石巖DML激光光源產(chǎn)品
在光學傳感領域,高質量的白光激光對系統(tǒng)性能的提升具有重要意義,白光激光器的光譜覆蓋范圍越寬,其在光纖傳感系統(tǒng)的應用就越多。例如,利用光纖布拉格光柵構建傳感網(wǎng)絡時,可以采用光譜分析法或者可調(diào)諧濾波器匹配法進行解調(diào),前者是利用光譜儀直接對網(wǎng)絡中的每個FBG諧振波長進行測試,后者是利用參考濾波器跟蹤和校準傳感中的FBG,這兩種方法均需要寬帶光源作為FBG的測試光源。由于每個FBG接入網(wǎng)絡均會產(chǎn)生一定的插入損耗,而且具有0.1nm以上的帶寬,因此對多個FBG進行同時解調(diào)需要功率高、帶寬大的寬帶光源。又例如,利用長周期光纖光柵進行傳感時,由于其單個損耗峰的帶寬在10nm量級,為了準確表征其諧振峰特性,需要帶寬足夠寬且光譜較為平坦的寬譜光源。尤其是利用聲光效應構建的聲致光纖光柵,可以利用電調(diào)諧方式實現(xiàn)諧振波長的調(diào)諧范圍達到1000nm,那么對這種超寬調(diào)諧范圍的光纖光柵進行動態(tài)測試就對寬譜光源的帶寬范圍提出了極大的挑戰(zhàn)。由于其多峰損耗譜特性,波長分布范圍通??蛇_到40nm,其傳感機制通常是需要比較多個透射峰間的相對移動,因此需要對其透射譜進行完整測量,對寬譜光源的帶寬和功率均提出了較高的要求。石巖DML激光光源產(chǎn)品
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