文档介绍:1
光纤激光器原理:
光纤激光器主要由泵浦源, 耦合器,掺稀土元素光纤,谐振腔等部件构成。 泵浦源由一 个或多个大功率激光二极管阵列构成, 其发出的泵浦光经特殊的泵浦结构耦合入作为增益介
质的掺稀土元素光纤, 泵浦波长上的光子被掺杂光纤介质吸收, 形成粒子数反转,受激发射
的光波经谐振腔镜的反馈和振荡形成激光输出。
光纤激光器特点
光纤激光器以光纤作为波导介质, 耦合效率高,易形成高功率密度, 散热效果好,无需
庞大的制冷系统,具有高转换效率,低阈值,光束质量好和窄线宽等优点。并且,光纤激光 器的谐振腔内无光学镜片,具有免调节、免维护、高稳定性的优点;超长的工作寿命和免维 护时间,平均免维护时间在 10万小时以上。
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5
cladding
single-mode
signal “
Uh (toped
core
amplified
single mode
signal
光纤激光器原理图1:
Multi-mode pump light
multhmMe pump light
i& absorbed by yltefbium ate ms m ths
sin^e-m«d6 core
峰值功率:脉冲激光器,顾名思义,它输岀的激光是一个一个脉冲,每单个脉冲有一个持续时间,比如
说10 ns(纳秒),一般称作单个脉冲宽度,或单个脉冲持续时间,我们用 t表示。这种激光器可以发出一连 串脉冲,比如,1秒钟发出10个脉冲,或者有的就发出 一个脉冲。这时,我们就说脉冲重复 (频)率前者
为10,后者为1,那么,1秒钟发出10个脉冲,它的脉冲重复周期为 ,而1秒钟发出1个脉
冲,那么,它的脉冲重复周期为 1秒,我们用T表示这个脉冲重复周期。
如果单个脉冲的能量为 E,那么E/T称作脉冲激光器的平均功率,这是在一个周期内的平均值。例如,E
=50 mJ(毫焦),T = ,那么,
平均功率 P平均 =50 mJ/ s = 500 mW。
如果用E除以t,即有激光输出的这段时间内的功率,一般称作峰值功率 (peak power),例如,在前面的
例子中 E = 50 mJ, t = 10 ns,
P峰值=50 10人(-3)/[10 1供(-9)] = 5 10炎6 W = 5 MW(兆瓦),由于脉冲宽度 t很小,它的峰值功率很大。
脉冲能量E=1mj 脉宽t=100ns 重复频率20-80K 脉冲持续时间 T=1s/2k= ?秒
平均功率 P=E/T==20W
P峰值功率=E/t
激光的分类:
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激光按波段分,可分为可见光、红外、紫外、 X光、多波长可调谐 ,目前工业用红外
及紫外激光。,*** 光,,半导体侧面/ 激光。
激光器的种类分,可分为固体、气体、液体、半导体和染料等几种类型:
(1 )固体激光器一般小而坚固,脉冲辐射功率较高,应用范围较广泛。 如:Nd:YAG激光器。Nd (钕)是一种稀土元素,YAGf弋表钇铝石榴石,晶体结构 与红宝石相似。
(2 )半导