光子晶体光纤激光器有哪些特征 光子晶体光纤激光器简介

现如今,随着社会的发展 , 时代的不断进步,我们的生活变得更加的丰富多彩 , 更加的方便快捷 。随着科技的发展,我们之前在生活并不存在的事物都被发明创造了出来,这在不同领域都对我们的生活进行着不同程度的提高,我们的生活水平的提高是离不开生活科技的发展进步的 。比如光子晶体光纤激光器的发明,无疑是人们在实用科技史上迈出的一大步!对于光子晶体光纤激光器的相关了解 , 就由我来向大家简单介绍一下吧 。
光子晶体光纤激光器简介
光子晶体光纤激光器与传统的固体、气体激光器相比,光纤激光器具有许多独特的优越性,
例如:光束质量好,体积?。?重量轻 , 免维护 , 风冷却 , 易于操作,运行成本低,可在工业化环境下长期使用;而且加工精度高,速度快,寿命长 , 省能源,尤其可以智能化,自动化 , 柔性好 。因此,它已经在许多领域取代了传统的 YAG,CO2激光器等 。
光子晶体光纤激光器的特性
(1)无截至单模
大模面积 所谓无截止单模,即光纤的截止波长很短 。普通单模光纤包层折射率随波长变化很小,当传输波长较短时,光纤v值变大,光纤波导将不再满足单模传输条件:在PCF包层中传输的短波长光由于能够更好地避开空气孔传播.使短波长光对应的包层折射率更接近基质材料折射率,这样就可以使V值变化量减?。?光纤仍满足单模传输条件,使短波长光很好地约束在纤芯传输 。
因此不必减小纤芯直径,只需适当设计包层占空比d/A(d为内包层空气孔直径,A为空气孔中心间隔),PCF就可以实现无截止单模传输 , 这是PCF不同于普通光纤的一个独特优点 。在满足单模传输的情况下,增加PCF纤芯替代空气孔的实芯棒个数,就可实现较常规光纤大很多的纤芯面积,大模面积(1arge mode area,LMA)设计可以降低纤芯的功率密度 , 提高了光纤的非线性效应阈值,这在高功率激光传输等方面具有广泛的应用 。
(2)高数值孔径
光纤集光能力主要与光纤数值孔径NA有关,由于包层空气孔占空比的设灵活性,PCF不仅可以实现包层,纤芯的低折射率差,设计大模面积纤芯PCF:亦可以进行包层/纤芯大折射率差设计,获得高NA多模纤芯或内包层.虽然空气孔结构在传输信号时会导致信号的变形,但高NA PCF对搜集和传输高功率非常有利,因此在高功率包层泵浦光纤激光器和放大器方面具有很重要的应用 。高NA的PCF在保证泵浦光高效耦合的基础上,允许采用小尺寸内包层设计,提高泵浦光和信号光的交叉,增加泵浦光吸收效率 。
(3)色散特性
反常色散及色散可控特性真空中材料色散为零,空气中的材料色散也非常小 , 这使得光子晶体光纤的色散非常特殊,光子晶体光纤的色散强烈依赖于包层空气孔的尺寸、形状和排列,由于光纤设计灵活,只要改变孔径与孔间距之比,可方便地控制光子晶体光纤的色散量 , 使光纤总色度色散达到所希望的分布状态 。
(4)非线性效应和双折射效应
强非线性效应可以通过减少光纤的模场面积实现,可以通过改变空气孔的间距调节有效 模场面积,在1.5m波长处调节范围约为1~800m2,如果在空气孔中填充合适的非线性材料,则会显著提高光子晶体光纤的非线性效应 。
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