7分钟前 湖北TDLAS信息推荐「在线咨询」[沐普科技1b75b01]内容:激光工作介质 激光的产生必须选择合适的工作介质,可以是气体、液体、固体或半导体。在这种介质中可以实现粒子数反转,以制造获得激光的必要条件。显然亚稳态能级的存在,对实现粒子数反转世非常有利的。现有工作介质近千种,可产生的激光波长包括从真空紫外道远红外,非常广泛。 为了使工作介质中出现粒子数反转,必须用一定的方法去激励原子体系,使处于上能级的粒子数增加。一般可以用气体放电的办法来利用具有动能的电子去激发介质原子,称为电激励;也可用脉冲光源来照射工作介质,称为光激励。通常高功率光纤激光器和放大器使用稀土掺杂双包层光纤,并由光纤耦合的大功率二极管棒或其他激光二极管泵浦。泵浦管不进入纤芯,而是进入内包层,同时在内包层中产生激光。产生的激光束质量很好,甚至可以得到衍射极限的光束质量,需要单模光纤。因此,虽然输出功率比泵浦光低,但光纤激光器的输出光亮度比泵浦光高几个数量级。 (通常泵浦效率大于50%,有时甚至大于80%)所以这种光纤激光器可以用作亮度转换器,也就是增加光亮度的器件。
相移光栅基本参量有光栅周期Λ,有效折射率neff,折射率调制深度Δn。在DFB光纤激光器中,只用一个相移光栅来选频和反馈,实现谐振腔的功能,那么,相应影响光栅的一些参数将会直接影响谐振腔的性能,进而影响激光器的设计。影响因素有相移量、折射率调制深度,相移位置及相移光栅长度,下面运用传输矩阵法结合DFB光纤激光器进行仿l真分析。
选频波长一定时,耦合系数k由Δn决定, k=πΔn/λB,在DFB掺铒光纤激光器中,对于一定长度的光栅,损耗会直接影响耦合系数k的选取, k值一般取值范围为90m- 1~200m- 1。k值太小,在DFB激光器中不能起振, k值太大,由于损耗影响会造成输出功率急剧下降甚至几乎没有输出。本文选取光栅长度为5cm,光栅布拉格波长λB=1550nm,折射率调制深度为Δn =5×10- 5,有效折射率为neff=1. 45,光栅为单相移,相移量φ=π。光栅周期可由λB=2neffΛ计算得出Λ=534nm。
一般情况下,半导体激光器的发光波长随温度变化为0.2-0.3nm/℃,光谱宽度随之增加,影响颜色鲜艳度。另外,当正向电流流经pn结,发热性损耗使结区产生温升,在室温附近,温度每升高1℃,半导体激光器的发光强度会相应地减少1%左右,封装散热;时保持色纯度与发光强度非常重要,以往多采用减少其驱动电流的办法,降低结温,多数半导体激光器的驱动电流限制在20mA左右。但是,半导体激光器的光输出会随电流的增大而增加,目前,很多功率型半导体激光器的驱动电流可以达到70mA、100mA,需要改进封装结构,全新的半导体激光器封装设计理念和低热阻封装结构及技术,改善热特性。例如,采用大面积芯片倒装结构,选用导热性能好的银胶,增大金属支架的表面积,焊料凸点的硅载体直接装在热沉方法。此外,在应用设计中,PCB线路板等的热设计、导热性能也十分重要。