1550 nm kiu laserite rakendamine

1550 nm kiu laseridon keskmise infrapunalise laser, mis põhineb erbiumiga legeeritud kiududel (EDF) või ER/YB koos-liigutusega kiud (ER/YB kaasveotud kiud) ., kuna selle lainepikkus on silmakindlus ja vastavad madalaima kadumisaknaga (~ 0 {8. 2 dB/km), mis on levinud {8. 2 dB/km) levinud. kommunikatsioon, lidar, ravi, tööstuslik töötlemine ja riigikaitse.

Viimastel aastatel on kiu lasertehnoloogia kiire arendamisega teinud 1550 nm laserid märkimisväärset läbimurdeid võimu-, talakvaliteedi ja häälestatavuse {.. See artikkel tutvustab süstemaatiliselt 1550 nm kiudlaseri tehnilisi põhimõtteid ja põhilisi eeliseid ning arutab üksikasjalikult oma konkreetseid rakendusi erinevates tööstustes {{3} {3} {3}.

1550 nm kiu laserite tehnilised põhimõtted ja eelised
1. tööpõhimõte
1550 nm kiu laserid kasutavad võimenduskeskkonnana tavaliselt erbiumiga legeeritud kiudaineid ja 980 nm või 1480 nm laserdioode (LDS), kuna pumbaallikad . Kui ERBIUMioonid (ERBIUM ioonid) neelavad pumba valguse energiat, energiataseme ülemineku ajal {6 {lõdvestumise ajal 6 {6 {pikkusega pikkusega, 1550 NM-iga 1550 nm. saab lihtsustada järgmiselt:

Põhiline olek (⁴i₁₅/₂) → ergastatud olek (⁴i₁₃/₂): 1550 nm footonid genereeritakse mitte-radiatiivsete üleminekute abil .

Erbium-ytterbium-legeeritud kiududes saavad ytterbiumi ioonid (yb³⁺) parandada pumba neeldumise efektiivsust ja suurendada laser väljundvõimsust .

2. tehnilised eelised

Võrreldes teiste lainepikkusega laseritega (näiteks 1064 nm, 10,6 μm CO₂ laserid), on 1550 nm kiu laseritel järgmised eelised:

Silmaohutus

Võrkkesta ohutegur (MPE, maksimaalne lubatud kokkupuude) 1550 nm laseritega on palju madalam kui nähtavate kergete ja infrapunakattega laserite (näiteks 1064 nm), muutes selle ohutumaks avatud keskkonnas (näiteks lidar, sõjaväe rakendused) .

Madal kiudainekahjus

1550 nm asub kvartskiu (C-riba, 1530-1565 nm) kolmandas ülekandeaknas, kaotades ainult umbes 0 . 2 dB/km, mis sobib pikamaa optiliseks kommunikatsiooniks.

Kõrge tala kvaliteet ja stabiilsus

Kiu laseri lainejuhi struktuur annab sellele difraktsioonipiiri lähedal (m²11), mis sobib täpse töötlemiseks ja optiliseks sensatsiooniks . lähedale .

Häälestatavus ja kitsas liinilaius

Kiud Bragg-resti (FBG) või häälestatava filtri, lainepikkuse häälestamise (näiteks 1520-1620 nm) ja kHz-taseme kitsa liinilaiuse väljundiga on võimalik saavutada, mis sobib kohese optilise kommunikatsiooni ja laserspektroskoopia jaoks ...

Suure võimsusega mastaapsus

Kasutades peamise ostsillaatori võimsuse võimendi (MOPA) struktuuri, saab 1550 nm kiudlaser saavutada WATT-taseme kuni kilovatt-taseme väljundi, mis vastab tööstusliku lõikamise vajadustele, lidar jne .

1550 nm kiu laserite peamised rakendused
1. kiudoptiline kommunikatsioon ja andmeedastus
1550 nm on optilise kommunikatsiooni põhilainepikkus ja selle peamised rakendused hõlmavad järgmist:

(1) pikamaa-kiudoptiline suhtlus
1550 nm laserite madalad kadude omadused muudavad selle allveelaevade optiliste kaablite ja mandritevaheliste kommunikatsioonide . eelistatavaks valgusallikaks näiteks Vaikse ookeani piirkonna ülemate optilise kaablisüsteemi abil kasutatakse peamiselt tihedat lainepikkust (DWDM) tehnoloogiat C-ribaga ({{3} nm). TBPS .

(2) Tihe lainepikkuse jagunemise multipleksing (DWDM)
Andmekeskustes ja 5G võrkudes kasutab DWDM-tehnoloogia mitut lainepikkusega kanalit (näiteks 40/80/160 kanalid) 1550 nm lähedal, et saavutada kiire andmeedastus ja parandada kiudriba laiust .

(3) sidus optiline suhtlus
Kitsas joonelaius 1550 nm laserid (liinilaius<100 kHz) combined with high-order modulation formats (such as QPSK, 16-QAM) can achieve a single-wavelength transmission rate of more than 100 Gbps, and are widely used in backbone networks and metropolitan area networks.

2. lidar ja kaugseire
(1) Autonoomne juhtimine lidar
Võrreldes 905 nm LiDAR-iga, on 1550 nm lidaril tugevam atmosfääri läbitungimine ja silmaohutus ning sellest on saanud tipptasemel autonoomse sõidu (näiteks WayMO ja Luminar) tavaline valik ., näiteks Luminari iris lidar {6} {{6} {{detektsiooni kaugusel, kuni detektsiooni kaugust kuni 250 nm {6} {{6} {6} {6} {6} {{6} {{6} {{6} {6 {{6} detektsiooni kaugust kuni detektsiooni kaugusesse kuni detektsiooni kaugusele kuni detektsiooni kaugusele kuni 250 nm-kivist kaugust kuni detektsiooni kaugust kuni detektsiooni kaugust kuni 250 nm kiuslaherit kuni detektsiooni kaugust.

(2) atmosfääri kaugseire ja meteoroloogiline seire
Diferentsiaalse neeldumis LiDAR (DIAL) kasutab veeauru (H₂O) ja süsinikdioksiidi (CO₂) kontsentratsiooni tuvastamiseks atmosfääris 1550 nm lasereid kliimauuringute ja reostuse jälgimise . atmosfääris

3. meditsiiniline ja biokujundus
(1) Laser ilu ja naharavi
1550 nm mitteblatiivsed fraktsionaalsed laserid (näiteks Fraxel) võivad stimuleerida kollageeni regenereerimist ja neid kasutatakse kosmeetiliste rakenduste jaoks nagu kortsude eemaldamine ja armi remont .

Veresoonte töötlemisel saavad 1550 nm laserid hemoglobiini selektiivselt kuumutada ämblikuveenide ja veenilaiendite suletud töötlemiseks .

(2) Optiline sidususe tomograafia (OCT)
1550 NM OCT süsteemidel (näiteks oftalmmiline OCT) on sügavam kudede tungimissügavus (~ 2 mm) ja neid saab kasutada võrkkesta haiguste ja glaukoomi varajaseks diagnoosimiseks .

4. tööstuslik töötlemine ja sensorid
(1) täppismaterjali töötlemine
1550 nm laserid sobivad plastide ja polümeerkilede peeneks lõikamiseks ja märgistamiseks ning neid kasutatakse laialdaselt elektroonilises pakendis ja painduvas vooluringi tootmises .

(2) Kiudoptiline tundmine
1550 nm andureid, mis põhinevad kiudude restidel (FBG), saab kasutada selliste konstruktsioonide nagu sildade, õhusõidukite ja õlitorustiku tüve ja temperatuurimuutuste jälgimiseks, et saavutada tervisekontroll (SHM) .

5. kaitse ja turvalisus
(1) Vaba ruumi optiline suhtlus (FSO)
1550 nm laseri pealtkuulamise (LPI) omaduste madal tõenäosus ja madal tõenäosus muudavad selle ideaalseks valikuks sõjaväe konfidentsiaalse suhtluse jaoks .

(2) Infrapuna vastumeetmed ja laseri pimestamine
Suure võimsusega 1550 nm laserit saab kasutada infrapuna-juhitud rakettide segamiseks või mittesurmava laseriga pimestava relvana .

Tulevased arengusuundumused
Ultrafast -kiudlaserid
1550 nm femtosekundiliste laseritega on laialdased rakenduse väljavaated mittelineaarses optikaks (näiteks Teraherzi genereerimine) ja mikro-nano töötlemine .
Fotooniline integratsioon ja ränifootonika
1550 nm laserkiibid, mis põhinevad ränifootonikal
Kvantside ja arvutamine
1550 nm ühe footoni allikad on kvantvõtme jaotuses (QKD) ja optilise kvantarvutuse . väga väärtuslik

1550 nm kiu laseritest on saanud peamised tehnoloogiad optilise kommunikatsiooni, lidari, meditsiini- ja kaitsevaldkondade osas, kuna nende eelised, nagu silmade ohutus, madal kadu ja kõrge tala kvaliteet . tulevikus, ultrafast -laserite väljatöötamisega, fotooniliste integreerimise ja kvanttehnoloogiaga, mis on pidevalt innovatsioonis, on Excences innovatsioon, mis tulenevad 1550 NM -i lasseritest. tööstus .

Kontaktteave:

Kui teil on ideid, rääkige meiega julgelt ., hoolimata sellest, kus meie kliendid asuvad ja millised on meie nõuded, järgime oma eesmärki pakkuda klientidele kõrge kvaliteediga, madalaid hindu ja parimat teenust .