激光器产生激光的原理 激光器的分类( 三 )


绿色激光广泛应用于打印、医疗、数据存储、军事、生物等领域 。例如,IPG的绿色光纤激光器可用于粒子成像、速度测量/流动可视化、图像诊断和外科手术、光学捕获/光镊、太阳能电池制造、制造检验和质量控制、全息摄影和干涉测量、娱乐和投影 。
掺镱光纤占主导地位,掺铒掺铥光纤有自己的工作波长 。
光纤激光器主要采用掺稀土元素的光纤作为增益介质,不同的稀土元素对应不同的工作波长 。掺杂光纤就是在纤芯中掺杂杂质,比如稀土离子,会导致光纤改性和激光效应 。其工作原理是泵浦光首先通过耦合系统进入掺稀土离子的增益介质,然后掺杂纤芯中的稀土离子吸收泵浦光能量,进行能级跃迁 。铒(Er3+)、镨(Pr3+)、铥(Tm3+)、钕(Nd3+)、镱(Yb3+)等稀土离子可以作为掺杂剂制作光纤,进而制作掺杂光纤放大器(XDFA)和光纤激光器(XDFL) 。不同的稀土元素起作用 。

掺镱光纤激光器是激光产业的主导力量 。
掺镱光纤激光器因其稳定性高、光束质量好、斜率效率高等优点得到了迅速发展 。掺镱光纤有许多优点 。利用掺镱光纤研制的光纤激光器具有较高的斜率效率和光-光转换效率,可获得1μm波段的高功率激光输出 。因此得到了广泛的关注和迅速的发展,在工业加工、医疗保健和国防方面有着良好的应用前景 。瑞科激光器的激光产品大部分是掺镱光纤 。

掺镱光纤激光器主要用于连续激光器和脉冲调Q激光器 。镱离子的能级结构简单,粒子损失小,使得激光器在高功率运行下具有高转换效率和低热效应,增益带宽很大(975nm~1200nm) 。同时,Yb离子的上能级寿命比较长,通常在1毫秒左右,有利于调Q技术,因此在脉冲激光器中已经实现了超短脉冲输出 。在连续激光方面,掺镱光纤激光器的输出功率已经达到了万瓦量级 。
掺铒光纤激光器是一种独特的光通信窗口 。
掺铒光纤激光器具有人眼安全波长和超高脉冲能量的特点 。掺铒光纤激光器可以实现单模工作,具有极窄的线宽、良好的单色性和稳定性 。铒离子具有很宽的增益带宽,可以加剧激光腔内的多模振荡,从而实现超短脉冲激光 。由于其具有人眼安全(“人眼安全”是指波长为1.5微米的激光明显低于人眼损伤阈值)等独特的特性,在自由空光通信、激光雷达、环境探测、工件标定、工业加工等领域有着广泛的实际应用 。
掺铒光纤因其合适的波长而被广泛应用于光纤通信领域 。由于掺铒光纤在1550nm处具有高增益,其40nm左右的增益谱剖面对应着光纤通信中低损耗的最佳窗口,具有潜在的应用价值 。
掺铥光纤激光器可以改善含水材料的吸收特性 。
掺铥光纤激光器具有阈值低、效率高、光束质量好的特点 。掺铥光纤激光器是人眼安全波长领域的研究热点,掺铥光纤激光器可以工作在S波段(150-75mm),对于开发潜在的通信资源frequency 空和提高光纤通信系统的容量具有非常重要的作用 。调q和连续掺铥光纤激光器在过去几年中已经发展到更高的平均功率,现在已经有一定数量的供应商可以提供平均功率为10W的商用脉冲激光器 。
掺铥光纤激光器广泛应用于激光医疗、激光雷达、空光学遥感等领域 。掺铥光纤激光器的输出波长约为2 μ m,液态水的强吸收带约为1950nm,与标准铥光纤激光器的波长足够接近,从而显著改善了吸收特性 。水普遍存在于许多有机和无机化合物中,这意味着大量的材料改善了2μm光谱范围内的吸收特性 。因此,掺铥光纤激光器被认为是应用于医学、眼安全、超快光学、近距离遥感和生物学的理想光源,具有良好的发展前景 。同时,在医学领域,掺铥光纤激光器有很多应用,包括加速汽化、超细切割过程、医学上的凝血止血等 。高功率掺铥光纤激光器不仅可以作为人眼的安全波长和激光雷达光源,还可以作为固体晶体激光器的泵浦源,从而进一步实现更长波长的红外激光输出 。