单晶激光光纤

科技工作者之家 2020-11-17

单晶激光光纤是指掺有一定浓度激活离子,在某些特定波长光的激励下能产生激光的单晶光学纤维。单晶激光光纤以种类多、激光谱线窄、量子效率高及多功能为特点。

简介单晶激光光纤是指掺有一定浓度激活离子,在某些特定波长光的激励下能产生激光的单晶光学纤维1。

特点单晶激光光纤以种类多、激光谱线窄、量子效率高及多功能为特点。

常用方法常用激光基座法和导模法生长,前者是用高纯原料作成预制棒,然后使用激光束在预制棒的一端加热,待其局部熔融后把籽晶引入熔体并按一定速率向上提拉,便得到一根单晶纤维。导模法是把一支毛细管插入盛有较多熔体的坩埚中,在细管里的液柱因表面张力作用而上升。将定向籽晶引入毛细管上端的熔体层中,并向上提拉籽晶,使附着的熔体缓慢地通过一个温度梯度区域。单晶纤维便在毛细管的上端不断生长2。

应用拉制的Nd : YAG,Nd:YAP和Nd:LYF等多种单晶激光光纤配以高功率激光二极管可获得各种高效结构紧凑的微型高功率激光器。还可利用某些激光晶体可调谐、自倍频等特点制得多功能微型激光器。但由于工艺上的限制,单晶激光光纤的长度通常只有几厘米,直径也不能太细,大多数的单晶激光光纤尚无芯皮结构。

光纤激光器光纤激光器(Fiber Laser)是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来:在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度,造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”,当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。

光纤激光器应用范围非常广泛,包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接(铜焊、淬水、包层以及深度焊接)、军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设,作为其他激光器的泵浦源等等3。

光学纤维光学纤维(optical fiber)是指用于传导光的人造纤维。又称光导纤维,简称光纤。基本结构是圆柱形的细长丝,直径在1—100微米之间。制造光纤的材料最常用的是二氧化硅(石英),也有用多组分玻璃或有机玻璃等。光纤的材料都要高度透明,对材料的纯度要求非常高,如通信用的光纤其材料纯度有的要求达到8个9以上。如果材料的纯度低,光在传输过程中的衰减就会很快。光纤的制造过程是将材料放在高温炉中熔化,经高速拉制成细丝。拉制工艺要求拉出的丝粗细均匀,符合光学要求。使用的光纤有两种类型:一种是反射型光纤,利用光的全反射使光沿折射路径在光纤内传播;另一种是折射型光纤,利用折射率逐渐变化使光沿曲线路径在光纤内传播2。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学

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