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一种新型光纤激光变频系统

更新时间  2021-12-11 00:52 阅读
本文摘要:有所不同波段激光不存在一些特性上的差异,比如中红外波段激光早已在诸多领域获得了有效地利用,还包括远程自由空间光通信、环境监测、医疗临床等领域。除此之外,中红外激光在军事应用领域也占据一席之地,主要集中于光学激光雷达和激光定向红外阻碍这两个方向。然而,少见的液体激光器工作波长皆集中于近红外波段,必需发展中红外激光介质或使用非线性频率转换技术才能将激光器的工作波长转换至所需的适合范围。

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有所不同波段激光不存在一些特性上的差异,比如中红外波段激光早已在诸多领域获得了有效地利用,还包括远程自由空间光通信、环境监测、医疗临床等领域。除此之外,中红外激光在军事应用领域也占据一席之地,主要集中于光学激光雷达和激光定向红外阻碍这两个方向。然而,少见的液体激光器工作波长皆集中于近红外波段,必需发展中红外激光介质或使用非线性频率转换技术才能将激光器的工作波长转换至所需的适合范围。

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早期基于非线性频率转换技术构建的中红外激光器皆使用传统液体激光器作为泵浦源,一般都会有体积大,易受外界环境不平稳因素阻碍等缺点,从而造成其稳定性劣,无以确保且确保成本高等问题。相比于传统液体激光器而言,光纤激光器具备光束质量好、光谱灵活性高效率、转化成效率高、体积灵活、热管理便利等诸多优点;利用光纤激光器泵浦构建的中红外光参量振荡器具备参量切换效率高、稳定性低、更容易回声、结构紧凑、集成度高等诸多优点。

在实际应用于上,与传统空间液体激光器比起,利用光纤激光器作为变频光源,有如下众多优势:结构灵活性:不因振动或温度变化而产生变化,轻巧、结构灵活性、携带方便,能符合有所不同场合市场需求;波段灵活性:光纤激光工作波段远超过液体激光器,更加可实现光谱自定义,使能量集中于一支或多支谱线,且光谱形态和正弦灵活性高效率;转换灵活性:光纤激光器件集成度低,更容易构建频率、偏振、振幅等的调节掌控,构建有所不同功能;连续波工作模式:使用连续波光纤激光器作为泵浦源,可以提升系统的使用寿命,构建功率平稳的中红外激光赢。为了更加有效率地构建近红外激光到中红外激光之间的转换,一门被称作频率转换技术的新技术门类被研发出来,这种技术目的是用来将激光器的工作波长转换至所须要范围。传统的液体激光器波长受限于自身的能级结构,一般来说都是无法转变的,但是通过频率转换技术,尤其是其中的光学参量波动技术,由人工自定义的非线性晶体要求其波长,只必须转变一点点细节,就可以构建很大的转化成,使激光的波长转换出有无数有可能,更加可以转换到之前无法构建的波段上去。想构建高功率光纤变频中红外激光,必须解决光纤激光内偏振不平稳、自脉冲、光纤非线性效应、参量逆切换效应、寄生振荡效应等多种不利因素的影响,并突破一系列的科学难题,堪称困难重重。

据报,国内科研机构用于连续波光纤激光泵浦中红外光学参量振荡器作为突破口,先后攻下了光纤激光的混合缩放、偏振补偿、高效率中红外频率转换等技术难题,在国内首度积极开展了光纤变频中红外激光技术研究。


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