單模泵浦激光器是一種用于為光纖激光器、光纖放大器等提供泵浦能量的激光器件,它以其高電光轉換效率和單模光束輸出的特性,在光通信、工業加工等領域發揮著重要作用。
單模泵浦激光器的核心機制基于受激輻射理論。當泵浦光照射到摻雜介質時,介質中的鉺離子吸收光子能量,從低能級躍遷至高能級,形成粒子數反轉狀態。此時,若外界光子(信號光)通過介質,會觸發受激輻射,釋放與入射光子完*相同的光子,實現光信號的放大。這一過程需通過諧振腔(由全反射鏡和部分反射鏡組成)反復反射光子,增強受激輻射效應,最終輸出高強度、單色性好的激光。
應用領域:
光通信:
EDFA(摻鉺光纖放大器):作為核心泵浦源,放大1.55μm波段光信號,實現WDM(波分復用)系統的批量信號增強,是海底光纜、大容量接入網的關鍵組件。
拉曼放大器:利用傳輸光纖本身作為增益介質,通過泵浦激光器激發受激拉曼散射,擴展通信帶寬。
工業制造:
激光加工:高功率單模泵浦激光器用于精密切割、焊接及3D打印,提升加工精度與效率。
傳感器:作為LiDAR(激光雷達)光源,支持自動駕駛、地形測繪等場景的高精度距離測量。
醫療與科研:
光譜分析:提供穩定波長輸出,用于物質成分檢測及生物組織成像。
直接變頻應用:通過非線性光學效應,實現光波長的靈活轉換,支持量子通信等研究。