激光加工技術(shù)xiuga-閱讀頁(yè)
2025-05-30 02:30本頁(yè)面
【正文】 18 光纖激光器 1. 光纖激光器的基本原理及其特點(diǎn) (1)基本原理 光纖激光器和其他激光器一樣 ， 由能產(chǎn)生光子的增益介質(zhì) 、 使光子得到反饋并在增益介質(zhì)中進(jìn)行諧振放大的光學(xué)諧振腔和激勵(lì)光子躍遷的泵浦源三部分組成 。 由于光纖具有很高的 “ 表面積 /體積 ”比 ， 散熱效果好 ， 因此光纖激光器具有很高的轉(zhuǎn)換效率 ， 很低的激光閾值 ， 能在不加強(qiáng)制冷卻的情況下連續(xù)工作 。 光纖還具有相當(dāng)多的可調(diào)諧參數(shù)和選擇性 ， 能獲得相當(dāng)寬的調(diào)諧范圍和相當(dāng)好的色散性和穩(wěn)定性 。 目前在比較成熟的有源光纖中摻入的稀土離子有：鉺 （ Er3+） 、 釹 (Nd3+)、 鐠 (Pr3+)、 銩 (Tm3+)、 鐿 (Yd3+)。 一種簡(jiǎn)單的全光纖受激拉曼散射激光器見(jiàn)圖 96所示 ， 這是一種單向環(huán)形行波腔 ， 耦合器的光強(qiáng)耦合系數(shù)為 K。 20 光纖激光器 (3)光纖光柵激光器 圖 97 DBR光纖光柵激光器基本結(jié)構(gòu)示意圖 DBR光纖激光器基本結(jié)構(gòu)如圖 97所示 ， 利用一段稀土摻雜光纖和一對(duì)相同諧振波長(zhǎng)的光纖光柵構(gòu)成諧振腔 ， 它能實(shí)現(xiàn)單縱模工作 。 圖 98 DFB光纖光柵激光器基本結(jié)構(gòu)示意圖 21 光放大器 ，它在光纖通信領(lǐng)域中的主要功能有 圖 99 光放大器在干線光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用示意圖 99為光放大器在干線光纖系統(tǒng)中的應(yīng)用示意圖。 圖（ d）中用光放大器作為在線中繼放大器或 1R（僅有整形功能）中繼器 （ 1） 光功率提升放大。（ 2） 在線中繼放大。 （ 3） 前置放大。 22 光放大器 ： （ 1） 、半導(dǎo)體激光放大器（ SLA）； （ 2） 、摻稀土光纖放大器，如摻鉺光纖放大器 (EDFA)等； （ 3） 、非線性光纖放大器，如光纖喇曼放大器等 圖 910 TW－ SLA 的基本結(jié)構(gòu)示意圖 （ 1） 半導(dǎo)體光放大器 圖 910為行波型光放大器的基本結(jié)構(gòu)示意圖， 行波光放大器的帶寬比法布里－珀羅型放大器大三個(gè)數(shù)量級(jí)，其 3dB帶寬可達(dá) 10THz，因此可放大多種頻率的光信號(hào)，所以是很有前途的一種光放大器。它由三部分組成：一是長(zhǎng)度為幾米到幾十米的摻雜光纖；二是激光泵浦源；三是耦合器 一個(gè) EDFA的完整結(jié)構(gòu)應(yīng)包括如下幾部分：鉺石英光纖作為有源介質(zhì)；高功率泵浦光源； 光纖耦合器 ， 用于信號(hào)光與泵浦光的合路；偏振不靈敏光隔離器 ， 用于消除反射抑制振蕩； 窄帶光濾波器 ， 用以降低自發(fā)輻射噪聲 。根據(jù)泵浦光和信號(hào)光傳播方向的相對(duì)關(guān)系， EDFA的結(jié)構(gòu)又可分為同向泵浦、反向泵浦和雙向泵浦。 25 光放大器 圖 913 光纖拉曼放大器示意圖 （ 3） 非線性光纖放大器 普通石英光纖在合適波長(zhǎng)的強(qiáng)泵浦光作用下會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的非線性效應(yīng)，如受激喇曼散射（ SRS）和受激布里淵散射（ SBS），當(dāng)信號(hào)光沿著光纖與泵浦光一起傳輸時(shí)就能把信號(hào)光放大（圖 913），從而構(gòu)成光纖喇曼放大器（ FRA）和布里淵放大器（ FBA），它們都是分布式光纖放
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1