Sistem za pretvorbo frekvence laserskih vlaken: razširitev novih meja
Glavna naloga sistema za pretvorbo frekvenc optičnih vlaken je uporaba tehnologije nelinearne pretvorbe frekvence za pretvorbo bližnje infrardečega pasovnega laserja v srednji infrardeči pas. Laserski infrardeči pas ima zelo pomembne aplikacije na številnih področjih, vključno z oddaljenimi optičnimi komunikacijami v prostem prostoru, nadzorom okolja in medicinsko diagnostiko. Poleg tega imajo infrardeči laserji pomembno vlogo tudi v vojaških aplikacijah, predvsem se osredotočajo na laserski radar za slikanje in lasersko usmerjene infrardeče motnje.
Vendar so običajne valovne dolžine polprevodniškega laserja koncentrirane v bližnjem infrardečem valovnem pasu, zato je treba razviti srednji infrardeči laserski medij ali uporabiti tehnike nelinearne frekvenčne pretvorbe za pretvorbo delovne valovne dolžine laserja' obseg. Zgodnji srednje infrardeči laserji, ki temeljijo na tehnologiji nelinearne frekvenčne pretvorbe, kot vir črpanja uporabljajo tradicionalne polprevodniške laserje. Običajno jih spremlja velika količina, nanje zlahka vplivajo zunanje vibracije, temperaturne spremembe in drugi dejavniki. Imajo slabo stabilnost, težko jih je vzdrževati in imajo visoke stroške vzdrževanja.
V primerjavi s tradicionalnimi polprevodniškimi laserji imajo optični laserji številne prednosti, kot so dobra kakovost snopa, prilagodljiv in nadzorovan spekter, visoka učinkovitost pretvorbe, kompaktna velikost in enostavno upravljanje s toploto. Srednje infrardeči optični parametrični oscilatorji, realizirani s črpanjem z optičnimi vlakni, imajo parametrično pretvorbo. Ima številne prednosti, kot so visoka učinkovitost, visoka stabilnost, enostavna nastavitev, kompaktna struktura in visoka integracija.
Da bi uresničili pretvorbo bližnjih infrardečih v srednje infrardeče laserje, so ljudje razvili posebno tehniko pretvorbe znanstvenih frekvenc za pretvorbo delovne valovne dolžine laserja&# 39 v želeno območje. Valovno dolžino tradicionalnega polprevodniškega laserja določa lastna struktura nivoja energije in je na splošno fiksna, vendar tehnologijo pretvorbe frekvence, zlasti optično parametrično nihajno tehnologijo v njej, določajo umetno prilagojeni nelinearni kristali. , če spremenite malo podrobnosti, lahko dosežete veliko preobrazbo, tako da je valovna dolžina laserja nešteto možnosti, lahko pa se spremeni tudi v prej nedosegljiv pas.
Za realizacijo visokofrekvenčnih optično spremenljivih frekvenc srednje infrardečih laserjev je treba premagati učinke različnih neugodnih dejavnikov, kot so polarizacijska nestabilnost, samoimpuls, nelinearni učinki vlaken, parametrični učinki inverzne pretvorbe in učinki parazitskega nihanja v laserskih vlaken in prebiti vrsto znanstvenih problemov.
V primerjavi s tradicionalnimi vesoljskimi polprevodniškimi laserji ima uporaba optičnih laserjev kot spremenljivk frekvenčnih svetlobnih virov številne prednosti, kot sledi:
(1) Prilagodljiva struktura: brez sprememb zaradi vibracij ali temperaturnih sprememb, majhna teža, prilagodljiva struktura, enostavna za uporabo in lahko zadovolji potrebe različnih priložnosti;
(2) Pas je prilagodljiv: delovno območje optičnega laserja je veliko večje od območja polprevodniškega laserja, spekter pa je mogoče prilagoditi, energijo lahko koncentriramo na eno ali več črt, spektralna oblika in ovojnico je mogoče prilagodljivo nadzorovati;
(3) Prilagodljivo preklapljanje: laserske naprave z visoko stopnjo integracije so enostavne za izvajanje frekvence, polarizacije in nadzora fazne nastavitve za doseganje različnih funkcij;
(4) Način neprekinjenega valovanja: uporaba laserja z neprekinjenim valovnim vlaknom kot vira črpalke lahko podaljša življenjsko dobo sistema in doseže stabilno moč v srednjem infrardečem laserskem prenosu.
15W / 40W / 50W 808nm laserski diodni laser z napajalnikom in snemljivim / neločljivim 1,5 m optičnim vlaknom
Za: Izvor črpanja z optičnimi vlakni; industrija; znanstvene raziskave
