单波长扫频激光器具有灵活的波长调谐性能,可替代多个输出固定波长的激光器,降低系统的搭建成本,是光纤传感系统中不可或缺的部分。例如,在痕量气体光纤传感中,不同种类的气体具有不同的气体吸收峰。为了保证测量气体足够时的光吸收效率,实现更高的测量灵敏度,需要将传感激光源的波长对准气体分子的吸收峰。能够探测的气体种类本质上是由传感光源的波长决定的。因此具有稳定宽带调谐性能的窄线宽激光器在此类传感系统中具有更高的测量灵活性。又例如在一些基于光频域反射分布式光纤传感系统中,需要将激光器进行快速的周期性扫频,实现光信号的高精度相干探测解调,因此对激光光源的调制速率有比较高的要求,通常需要可调激光器的扫频速度达到10pm/μs。除此之外,波长可调谐窄线宽激光器还可广泛应用于激光雷达、激光遥感以及高分辨率光谱分析等传感领域。为了满足光纤传感领域对单波长激光器调谐带宽、调谐精度以及调谐速度的高性能参数要求,近年来,研究可调谐窄线宽光纤激光器的总体目标是在追求激光线宽超窄、相位噪声很小、输出频率和功率超稳的基础上,还要在更大的波长范围内实现高精度调谐。窄线宽激光波长调谐技术亦可通过飞秒激光的选模机制获得。广东保偏输出激光光源价格比较
波长可调谐光源基于热光效应和电光效应实现波长调谐,内部集成温度控制和光隔离器,具有良好的波长稳定性和长期可靠性,按照波长调谐方式分为连续可调和ITU间隔可调。具有高输出功率,调谐范围宽,单模或保偏输出,连续或者步进调谐等产品特点。波长范围为1529.16~1567.13nm。波长可调谐激光器可以根据需要进行光波长的改变,改变波长的方法之一是通过改变注入电流,使发光材料的折射率发射改变,从而在一定范围内改变和控制激光器的输出波长,其主要考虑的性能指标是波长调谐速度和波长调谐范围。广东SLD宽带激光光源零售价激光束的发散立体角很小,为毫弧度量级,比普通光或微波的发散角小2~3数量级。
在光学传感领域,高质量的白光激光对系统性能的提升具有重要意义,白光激光器的光谱覆盖范围越宽,其在光纤传感系统的应用就越多。例如,利用光纤布拉格光栅构建传感网络时,可以采用光谱分析法或者可调谐滤波器匹配法进行解调,前者是利用光谱仪直接对网络中的每个FBG谐振波长进行测试,后者是利用参考滤波器跟踪和校准传感中的FBG,这两种方法均需要宽带光源作为FBG的测试光源。由于每个FBG接入网络均会产生一定的插入损耗,而且具有0.1nm以上的带宽,因此对多个FBG进行同时解调需要功率高、带宽大的宽带光源。又例如,利用长周期光纤光栅进行传感时,由于其单个损耗峰的带宽在10nm量级,为了准确表征其谐振峰特性,需要带宽足够宽且光谱较为平坦的宽谱光源。尤其是利用声光效应构建的声致光纤光栅,可以利用电调谐方式实现谐振波长的调谐范围达到1000nm,那么对这种超宽调谐范围的光纤光栅进行动态测试就对宽谱光源的带宽范围提出了极大的挑战。由于其多峰损耗谱特性,波长分布范围通常可达到40nm,其传感机制通常是需要比较多个透射峰间的相对移动,因此需要对其透射谱进行完整测量,对宽谱光源的带宽和功率均提出了较高的要求。
超连续谱光源,被形象地称为白光激光,是一种新型激光器,同时具有普通光源(自发辐射光)的宽光谱特性和单色激光光源的方向性、高空间相干性、高亮度等特征。超连续谱的产生通常是指窄带激光入射到非线性介质后,入射激光在多种非线性效应(如调制不稳定性、自相位调制、交叉相位调制、四波混频、孤子自频移和受激拉曼散射等)和色散的综合影响下,光谱得到极大展宽的现象。1970年,美国Alfano等报道了超连续谱的产生,利用皮秒激光泵浦固体非线性介质(BK7光学玻璃),获得了光谱范围覆盖400~700nm的超连续谱光源。早期超连续谱的产生主要集中在固体、气体和液体等非线性介质中,不仅需要极高峰值功率的入射激光,而且由此获得的超连续谱光束质量较差,应用也受限。光纤可以很好地将激光约束在光纤纤芯中,增加激光与物质相互作用的非线性效应,降低超连续谱产生对激光功率的要求,提升输出光的光束质量,是超连续谱产生的理想介质。深圳市飞博光电生产多种激光光源。
白光光源的发展经历了卤钨灯、氘灯、半导体激光器、超连续谱光源等各个阶段。特别是超连续谱光源,在具有很强瞬态功率的飞秒或者皮秒脉冲的激励下,波导中产生各阶非线性效应,频谱被极大地展宽,能够覆盖从可见光到近红外波段,且具有很强的相干性。此外,通过调控特种光纤的色散和非线性值,其光谱甚至可以延展到中红外波段。此类激光光源在诸多领域得到了极大的应用,如光学相干断层扫描、气体探测、生物成像等。受光源和非线性介质的限制,早期超连续谱主要由固体激光器泵浦光学玻璃,产生可见光范围内的超连续谱。此后,光纤以其极大的非线性系数和极小的传输模场,逐渐成为产生宽带超连续谱的优良介质。其中的主要非线性效应包括四波混频、调制不稳定、自相位调制、交叉相位调制、孤子分裂、拉曼散射、孤子自频移等,且根据激励脉冲的脉宽和光纤的色散不同,各个效应所占比重也各不相同。总的来说,现在超连续谱光源主要朝着提高激光功率和拓展光谱范围发展,且注重对其相干性控制。模拟调制:可以自由地调整输入信号的波形与幅值大小,激光输出功率随输入模拟电压信号线性改变。宽光谱激光光源解释
光频率调制,是指外界信号(被测量)对光纤中传输的光波频率进行调制,频率偏移即反映被测量。广东保偏输出激光光源价格比较
精密测量是利用了激光单色性好、相干性强、方向性好的特点。相比于其他测距仪,激光测距具有探测距离远,精度高,抗干扰,保密性好,体积小重量轻的优点。测距仪发出光脉冲,经被测目标反射后,光脉冲回到接收系统,测量发射与接收时间间隔。激光同时具有高亮度和高相干性,这使得光的多普勒效应能够在测速方面得到应用。激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲,激光雷达与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别,它在军防领域发挥着重要的作用,也成为环境监测的有力武器。此外,引力波的探测也是利用激光干涉测量方法,进行中低频波段引力波的直接探测,观测双黑洞并合和极大质量比天体并合时产生的引力波辐射,以及其他的宇宙引力波辐射过程。激光是20世纪人类极大重大的发明之一,激光技术的应用已大面积深入到工业、农业、医学乃至社会的各个方面,对人类社会的进步正在起着越来越重要的作用。广东保偏输出激光光源价格比较
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