1550 nm pluošto lazerių pritaikymas

1550 nm pluošto lazeriaiyra vidurio infraraudonųjų spindulių lazeris, pagrįstas „Erbium“ pluoštu (EDF) arba ER/YB kartu su pluoštu Ryšiai, „Lidar“, medicininis gydymas, pramoninis perdirbimas ir nacionalinė gynyba.

Pastaraisiais metais, sparčiai plėtojant pluošto lazerių technologiją, 1550 nm lazeriai padarė didelę galios, pluošto kokybės ir derinimo . proveržį. Šis straipsnis sistemingai įveda techninius principus ir pagrindinius privalumus, kurie yra 1550 nm pluošto lazeriai.

1550 nm pluošto lazerių techniniai principai ir pranašumai
1. darbo principas
1550 nm pluošto lazeriai paprastai naudoja „Erbium-Doped“ pluoštą kaip padidėjimo terpę ir 980 nm arba 1480 nm lazerinius diodus (LDS) kaip siurblio šaltinius ., kai Erbium jonai (ER³⁺) absorbuoja siurblio šviesos energiją, energijos lygį, įvyksta ir skleidžia lazerio šviesą, kurio bangos ilgis yra 1550 nm {6 energijos {6 energijos metu {6 energijos. Perėjimo procesą galima supaprastinti taip:

Antžeminė būsena (⁴i₁₅/₂) → sužadintos būsenos (⁴i₁₃/₂): 1550 nm fotonai generuojami per neradiacinius perėjimus .

„Erbium-Ytterbium“ pluoštuose Ytterbium jonuose (YB³⁺) gali padidinti siurblio absorbcijos efektyvumą ir padidinti lazerio išėjimo galią .

2. Techniniai pranašumai

Palyginti su kitais bangos ilgio lazeriais (tokiais kaip 1064 nm, 10,6 μm CO₂ lazeriai), 1550 nm pluošto lazeriai turi šiuos pranašumus:

Akių saugumas

Tinklainės pavojaus faktorius (MPE, maksimalus leistinas ekspozicija) 1550 nm lazerių yra daug mažesnis nei matomo šviesos ir artimųjų infraraudonųjų spindulių lazerių (tokių kaip 1064 nm), todėl jis yra saugesnis atviroje aplinkoje (pvz., LIDAR, kariniai pritaikymai) ..

Mažo pluošto perdavimo nuostoliai

1550 nm yra trečiame kvarco pluošto (C juostos, 1530-1565} nm) perdavimo lange, prarandant tik apie 0 . 2 dB/km, kuris tinka tolimojo optinio ryšio ryšiams.

Aukštos spindulio kokybė ir stabilumas

Pluošto lazerio bangolaidžio struktūra suteikia pluošto kokybę, artimą difrakcijos ribai (m²≈1), kuri tinka tikslaus apdirbimui ir optiniam jutikliui .

Derinimas ir siauras linijos plotis

Per pluošto Bragg grotelių (FBG) arba suderinamą filtrą, bangos ilgio derinimą (pvz., 1520-1620 nm) ir KHZ lygio siaurą linijos pločio išėjimą

Didelės galios mastelio keitimas

Naudojant pagrindinio osciliatoriaus galios stiprintuvo (MOPA) struktūrą, 1550 nm pluošto lazeris gali pasiekti vatų lygį iki kilovatvalo lygio išėjimo, tenkindamas pramoninio pjovimo, lidaro ir tt poreikius .

Pagrindiniai 1550 nm pluošto lazerių pritaikymai
1. pluošto-optinis ryšys ir duomenų perdavimas
1550 nm yra pagrindinis optinio ryšio bangos ilgis, o pagrindinės jo programos apima:

(1) tolimojo pluošto-optinio ryšio
Dėl mažų 1550 nm lazerių nuostolių charakteristikų yra pageidaujamas povandeninių laivų optinių kabelių ir tarpkontinentinių ryšių . šviesos šaltinis, pavyzdžiui, trans-ramiojo vandenyno povandeninio laivo optinio kabelio sistema daugiausia naudoja tankaus bangos ilgio padalijimo (DWDM) technologiją, o ne daugiau nei 100 kumelių, o vienkartinių kyšulio (DWDM) technologija (DWDM) gali pasiekti didesnę nei 100 kumelių (DWDM), o daugiau nei 100 kumelių (DWDM) technologiją (DWDM). TBPS .

(2) Tankaus bangos ilgio padalijimo multipleksavimas (DWDM)
Duomenų centruose ir 5G tinkluose „DWDM Technology“ naudoja kelis bangos ilgio kanalus (tokius kaip 40/80/160 kanalai) šalia 1550 nm, kad pasiektų greitą duomenų perdavimą ir pagerintų pluošto pralaidumo panaudojimą .

(3) nuoseklus optinis ryšys
Siauros linijos plotis 1550 nm lazeriai (linijinis plotis<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 ir nuotolinis stebėjimas
(1) Autonominis vairavimo lidaras
Compared with 905 nm LiDAR, 1550 nm LiDAR has stronger atmospheric penetration and eye safety, and has become the mainstream choice for high-end autonomous driving (such as Waymo and Luminar). For example, Luminar's IRIS LiDAR uses a 1550 nm fiber laser with a detection distance of up to 250 meters.

(2) Atmosferos nuotolinio stebėjimo ir meteorologinis stebėjimas
Diferencinėje absorbcijoje „LiDAR“ (Dial) naudoja 1550 nm lazerius, kad aptiktų vandens garų (H₂O) ir anglies dioksido (CO₂) koncentracijas atmosferoje klimato tyrimų ir taršos stebėjimo atmosferai .

3. Medicinos ir biologinis vaizdas
(1) Lazerio grožio ir odos gydymas
1550 nm neabliaciniai trupmeniniai lazeriai (pvz., „Fraxel“) gali stimuliuoti kolageno regeneraciją ir yra naudojami kosmetinėms reikmėms, tokioms kaip raukšlių pašalinimas ir randų taisymas .

Gydant kraujagyslių gydymą, 1550 nm lazeriai gali selektyviai šildyti hemoglobiną, kad būtų galima apdoroti vorų voras ir varikozės venos .

(2) Optinės darnos tomografija (OCT)
1550 nm Oct Sistemos (tokios kaip oftalmologinis UŠT) turi gilesnį audinių įsiskverbimo gylį (~ 2 mm) ir gali būti naudojamos ankstyvoms tinklainės ligų ir glaukomos diagnozėms . diagnozuoti

4. pramoninis apdorojimas ir jutimas
(1) Tiksli medžiagų apdorojimas
1550 nm lazeriai yra tinkami plastikų ir polimerų plėvelių pjaustymui ir žymėjimui. Jie yra plačiai naudojami elektroninėje pakuotėje ir lanksčioje grandinės gamyboje .

(2) šviesolaidinis jutimas
1550 nm jutikliai, pagrįsti „Fiber Bragg Gate“ (FBG), gali būti naudojami stebint deformacijos ir temperatūros pokyčius struktūrose, tokiose kaip tiltai, orlaiviai ir naftos vamzdynai, siekiant pasiekti struktūrinę sveikatos stebėjimą (SHM) .

5. gynyba ir saugumas
(1) Laisvos erdvės optinis ryšys (FSO)
1550 nm lazerio perėmimo ir mažos tikimybės (LPI) savybės yra idealus pasirinkimas karinėms konfidencialioms komunikacijoms .

(2) infraraudonosios priemonės ir lazeriai apakinti
Didelės galios 1550 nm lazeris gali būti naudojamas trukdyti infraraudonųjų spindulių raketoms arba kaip nemirtinas lazeriu apakinantis ginklas .

Ateities vystymosi tendencijos
Ypač pluošto lazeriai
1550 nm femtosekundės lazeriai turi plačias taikymo perspektyvas netiesinėje optikoje (pvz., „Terahertz Generation“) ir „Micro-Nano“ apdorojimas .
Fotoninė integracija ir silicio fotonika
1550 nm lazerinių lustų, pagrįstų silicio fotoniku
Kvantinis ryšys ir skaičiavimas
1550 nm vieno fotono šaltiniai turi didelę vertę kvantinio raktų pasiskirstyme (QKD) ir optiniame kvantiniame skaičiavime .

1550 nm pluošto lazeriai tapo pagrindinėmis optinių ryšių, lidaro, medicinos ir gynybos laukų technologijomis dėl jų pranašumų, tokių kaip akių saugumas, mažos nuostoliai ir aukšta spindulių kokybė . ateityje, tobulinant ultrafastų lazerių, fotoninių integracijos ir „Quantum“ technologijos, taikymo apimtį 1550 nm. pramonė .

Kontaktinė informacija:

Jei turite idėjų, nedvejodami pasikalbėkite su mumis ., nesvarbu, kur yra mūsų klientai ir kokie yra mūsų reikalavimai, mes laikysimės savo tikslo suteikti klientams aukštos kokybės, žemų kainų ir geriausios paslaugos .