Aplikácia 1550 nm vláknitých laserov

1550 nm vláknité laseryje stredo-infračervený laser založený na vlákne dopovaných Erbium (EDF) alebo ER/YB spolu s vláknou (ER/YB COUPED vlákna) ., pretože jeho vlnová dĺžka je v rozsahu bezpečnej farby očí a vysoko sa zhoduje s oknom s najnižšou stratou (~ 0 . 2 db/km) Komunikácia, lidar, lekárske ošetrenie, priemyselné spracovanie a národná obrana.

V posledných rokoch, s rýchlym vývojom vláknitej laserovej technológie, lasery 1550 nm urobili významné prielomy vo energii, kvalite lúča a laditeľnosti {{}} systematicky zavádza technické princípy a základné výhody 1550 nm vlákien laserov a diskutuje v detailoch svojich špecifických aplikácií v rôznych priemysle.

Technické princípy a výhody vlákien 1550 nm
1. pracovný princíp
1550 nm vláknité lasery zvyčajne používajú vlákninu dopované ERBIUM ako ziskové médium a 980 nm alebo 1480 nm laserové diódy (LDS) (LDS) (LDS), keď sa vyskytnú laserové diódy čerpadla ., keď sa vyskytnú ERBIUM Ions (ER³⁺). dá sa zjednodušiť nasledovne:

Základný stav (⁴i₁₅/₂) → Vzrušený stav (⁴i₁₃/₂): 1550 nm fotóny sa generujú prostredníctvom neradiatívnych prechodov .

V vláknach Erbium-Ytterbium sa môžu ióny Ytterbium (yb³⁺) zvýšiť účinnosť absorpcie pumpy a zvýšiť laserový výstupný výkon .

2. technické výhody

V porovnaní s inými lasermi vlnovej dĺžky (napríklad 1064 nm, 10,6 μm laserov) má 1550 nm vláknové lasery tieto výhody:

Bezpečnosť

Faktor nebezpečenstva sietnice (MPE, maximálna prípustná expozícia) 1550 nm laserov je oveľa nižšia ako faktor viditeľného svetla a takmer infračervené lasery (napríklad 1064 nm), vďaka čomu je bezpečnejší v otvorených prostrediach (ako je lidar, vojenské aplikácie) .

Strata prenosu s nízkym obsahom vlákniny

1550 nm sa nachádza v treťom prenosovom okne Quartz Fiber (C pásmo, 1530-1565 nm), so stratou iba asi 0 . 2 db/km, čo je vhodné pre optické komunikácie na dlhé vzdialenosti.

Vysoká kvalita a stabilita lúča

Štruktúra vlnovodu vláknového lasera jej dodáva kvalitu lúča blízko difrakčného limitu (m²≈1), ktorá je vhodná na presné obrábanie a optické snímanie .

Laditeľnosť a úzka šírka riadkov

Prostredníctvom vlákniny Bragg (FBG) alebo laditeľný filter, ladenie vlnovej dĺžky (napríklad 1520-1620 nm) a KHZ na úrovni úzkeho šírky čiar je možné dosiahnuť, čo je vhodné pre koherentnú optickú komunikáciu a laserovú spektroskopie .

Škálovateľnosť

Pomocou štruktúry hlavného oscilátorového zosilňovača (MOPA) môže vláknitý laser 1550 nm dosiahnuť na úrovni Watt na úrovni kilowattov, uspokojiť potreby priemyselného rezania, lidar atď. .

Hlavné aplikácie vlákien 1550 nm
1. Komunikácia a prenos údajov z optických vlákien
1550 nm je základnou vlnovou dĺžkou optickej komunikácie a jej hlavné aplikácie zahŕňajú:

(1) Komunikácia s optickými vláknami na dlhé vzdialenosti
Charakteristiky s nízkou stratou laserov 1550 nm z neho robia napríklad preferovaný zdroj svetla pre podmorské optické káble a medzikontinentálnu komunikáciu {{}}, transpacifický optický optický káblový systém, hlavne používa multiplexing s hustou vlnovou dĺžkou (DWDM) a single-fiber Dismission Can Reach viac ako 100 Tbps .

(2) multiplexovanie hustého vlnového dĺžky (DWDM)
V dátových centrách a siete 5G, technológia DWDM využíva viacero kanálov vlnových dĺžok (napríklad 40/80/160 kanálov) v blízkosti 1550 nm na dosiahnutie vysokorýchlostného prenosu údajov a na zlepšenie využitia šírky pásma vlákien .

(3) koherentná optická komunikácia
Úzke lasery s úzkou šírkou 1550 nm (šírka šírky<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 a diaľkové snímanie
(1) Autonómny vodič Lidar
V porovnaní s 905 nm lidar má 1550 nm lidar silnejší atmosférický penetrácia a bezpečnosť očí a stal sa hlavnou voľbou pre špičkovú autonómnu jazdu (ako napríklad Waymo a Luminar) . napríklad Luminar's Lidar používa 1550 NM vláknit

(2) Atmosférické diaľkové snímanie a meteorologické monitorovanie
Diferenciálny absorpčný lidar (Dial) používa 1550 nm lasery na detekciu koncentrácií vodnej pary (H₂O) a oxidu uhličitého (CO₂) v atmosfére na výskum klimatického výskumu a monitorovania znečistenia .

3. Medical and Bio-Imaging
(1) Laserová krása a pokožka
1550 nm neablatívne frakčné lasery (ako je Fraxel) môžu stimulovať regeneráciu kolagénu a používajú sa na kozmetické aplikácie, ako je odstránenie vrások a oprava jazvy .

Pri vaskulárnej liečbe môže 1550 nm lasery selektívne zahriať hemoglobín na uzavreté ošetrenie pavúkových žíl a kŕčových žíl .

(2) Optická koherenčná tomografia (OCT)
1550 nm OCT systémy (ako napríklad oftalmický OCT) majú hlbšiu hĺbku penetrácie tkaniva (~ 2 mm) a môžu sa použiť na včasnú diagnostiku chorôb sietnice a glaukómu .

4. priemyselné spracovanie a snímanie
(1) Presné spracovanie materiálu
1550 nm lasery sú vhodné na jemné rezanie a označenie plastov a polymérnych filmov a široko sa používajú v elektronickom balení a flexibilnej výrobe obvodov .

(2) snímanie optických vlákien
Senzory 1550 nm založené na mriežkách vlákien Bragg (FBGS) sa môžu použiť na monitorovanie zmien napätia a teploty v štruktúrach, ako sú mosty, lietadlá a ropy

5. obrana a bezpečnosť
(1) Optická komunikácia voľného priestoru (FSO)
Proti-interferencia a nízka pravdepodobnosť intercepcie (LPI) charakteristík lasera 1550 nm z neho robia ideálnu voľbu pre vojenskú dôvernú komunikáciu .

(2) Infračervené protiopatrenia a laserové oslepenie
Vysoký výkon 1550 nm laser sa môže použiť na zasahovanie do infračervených rakiet alebo ako neletálny laserový oslnivý zbraň .

Trendy budúceho vývoja
Lasery s ultra rýchlymi vláknami
1550 nm femtosekundové lasery majú rozsiahle vyhliadky na aplikáciu v nelineárnej optike (ako je Generácia Terahertz) a spracovanie mikro-nano .
Fotonická integrácia a kremíkové fotoniky
1550 nm laserové čipy založené na kremíkových fotonike môžu znížiť náklady na optické komunikačné moduly a podporovať vývoj optického prepojenia v dátových centrách .
Kvantová komunikácia a výpočty
1550 nm Single Photon Zdroje majú veľkú hodnotu v kvantovej distribúcii kľúča (qkd) a optické kvantové výpočty .

1550 nm vláknité lasery sa v budúcnosti stali kľúčovými technológiami v optickej komunikácii, LIDAR, lekárskych a obranných odboroch kvôli ich výhodám, ako sú bezpečnosť očí, nízka strata a vysoká kvalita lúča . priemysel .

Kontaktné informácie:

Ak máte nejaké nápady, neváhajte a porozprávajte sa s nami . Bez ohľadu na to, kde sú naši zákazníci a aké sú naše požiadavky, budeme sledovať náš cieľ poskytnúť našim zákazníkom vysoké kvalitné, nízke ceny a najlepšie služby .