眾所周(zhou)知，按工作介(jie)質(zhi)不同，可將激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)分(fen)為(wei)固(gu)體激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、氣體激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、染料激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、半導體激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)和(he)自由電子激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)6種(zhong)。與其(qi)他激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)相(xiang)比，光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)擁有結構簡單、轉(zhuan)換效率高、光(guang)(guang)束質(zhi)量好、維護成本低、散熱(re)性能好等(deng)(deng)優點，因此，目前光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)已經成為(wei)金(jin)屬切割(ge)、焊接(jie)等(deng)(deng)傳統(tong)工業制(zhi)造領域的主(zhu)流光(guang)(guang)源(yuan)。

何為單頻光纖激光器?

  所謂單(dan)頻激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)，即單(dan)縱模激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)，是一(yi)種基于半導體激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)泵浦(pu)，稀土摻雜光(guang)纖作為增益介質，結合相對復雜的(de)控制(zhi)技術(shu)的(de)高精密(mi)單(dan)縱模超窄(zhai)線寬激(ji)(ji)光(guang)光(guang)源。這種激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)能提供低的(de)相位噪聲和相對強度噪聲，極(ji)窄(zhai)的(de)頻譜(pu)線寬和長(chang)相干長(chang)度。

 單頻(pin)光纖激(ji)光器早出現于20世(shi)紀(ji)90年代，經(jing)過近30年的發展已取得了長(chang)足進步。與材料加工(gong)領(ling)域用的高(gao)功率光纖激(ji)光器不同(tong)(tong)，這(zhe)種位于光纖激(ji)光市場另一賽道上的單頻(pin)激(ji)光器，因其(qi)獨特的性質和特點(dian)，有著截然不同(tong)(tong)的應用場景(jing)。

 由(you)于(yu)單(dan)頻激(ji)(ji)光器線寬窄、噪聲低，這意味(wei)著它對高精(jing)密的震動較(jiao)為敏感(gan)，且較(jiao)長(chang)(chang)的相干(gan)長(chang)(chang)度確(que)保(bao)了長(chang)(chang)距離傳感(gan)的精(jing)度，因此單(dan)頻激(ji)(ji)光器在高精(jing)度/高靈敏度/遠距離傳感(gan)系統(tong)、下一代通信(xin)技術(shu)、相干(gan)技術(shu)、遙(yao)感(gan)技術(shu)、相干(gan)激(ji)(ji)光雷達等多(duo)個領域有著突出優勢(shi)。

單頻激光器四大關鍵性能指標

單頻(pin)光纖激光器的主(zhu)要性(xing)能指標包括相位(wei)噪聲(sheng)、相對強度(du)噪聲(sheng)(RIN)、線寬(kuan)、波長穩定性(xing)和(he)頻(pin)率漂移。

 所(suo)謂相位噪聲(sheng)，即(ji)(ji)單(dan)頻(pin)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)所(suo)發(fa)激(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)頻(pin)譜(pu)譜(pu)線不再是(shi)單(dan)一(yi)的(de)(de)線條，而是(shi)有一(yi)定的(de)(de)寬度(du)，這(zhe)個寬度(du)的(de)(de)大小即(ji)(ji)反映單(dan)頻(pin)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)相位噪聲(sheng)的(de)(de)高低(di)。相位噪聲(sheng)的(de)(de)具體表現為：以觀測點為基準，光(guang)(guang)波隨著時間變化在相位上隨機起(qi)伏或延遲。相位噪聲(sheng)是(shi)衡(heng)量單(dan)頻(pin)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)較為重(zhong)要的(de)(de)參(can)數之一(yi)，對(dui)單(dan)頻(pin)激(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)線寬有著重(zhong)要影(ying)響。

 相(xiang)對強(qiang)度噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)是指激光器(qi)的(de)(de)(de)輸出平均(jun)功率和某個頻率下(xia)的(de)(de)(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)比值。在實際應用(yong)中(zhong)，單頻激光器(qi)的(de)(de)(de)相(xiang)對強(qiang)度噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)往(wang)(wang)往(wang)(wang)會作(zuo)為重(zhong)要的(de)(de)(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)源(yuan)，影響相(xiang)干(gan)探測(ce)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(如連續工作(zuo)的(de)(de)(de)相(xiang)干(gan)多普勒(le)測(ce)風(feng)激光雷達(da)、相(xiang)位敏感型(xing)OTDR系(xi)(xi)統(tong)(tong)解調系(xi)(xi)統(tong)(tong))的(de)(de)(de)本底噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)水平。

  單(dan)(dan)頻(pin)(pin)(pin)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器的(de)(de)(de)線(xian)寬是一種(zhong)頻(pin)(pin)(pin)域的(de)(de)(de)概念，可以理解為頻(pin)(pin)(pin)譜的(de)(de)(de)譜線(xian)寬度。從單(dan)(dan)頻(pin)(pin)(pin)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器的(de)(de)(de)相位(wei)噪(zao)聲描述中可以得(de)出(chu)，相位(wei)噪(zao)聲能(neng)夠(gou)直觀反(fan)映單(dan)(dan)頻(pin)(pin)(pin)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器的(de)(de)(de)線(xian)寬。對(dui)單(dan)(dan)頻(pin)(pin)(pin)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器的(de)(de)(de)線(xian)寬測試通常通過延時(shi)自外差非平衡M-Z干涉(she)儀(yi)的(de)(de)(de)方(fang)式(shi)進行(xing)，其線(xian)寬測試和積分時(shi)間(或者說(shuo)延時(shi)光(guang)(guang)纖長(chang)度)相關。

  波(bo)長(chang)(chang)穩定性(xing)和頻率漂移是單(dan)頻激光(guang)器(qi)性(xing)能的(de)直觀體現。由于單(dan)頻光(guang)纖(xian)激光(guang)器(qi)具(ju)有較長(chang)(chang)的(de)諧振腔長(chang)(chang)度，采用(yong)了(le)對溫度和應變(bian)及(ji)振動敏(min)感的(de)關鍵器(qi)件-光(guang)纖(xian)光(guang)柵(zha)，其波(bo)長(chang)(chang)穩定性(xing)或者頻率漂移是一種(zhong)挑(tiao)戰。

單頻激光器的未來發展前景

經歷(li)了幾十年的發(fa)展(zhan)后，單(dan)頻(pin)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)技術已經發(fa)展(zhan)相(xiang)(xiang)對成(cheng)熟(shu)且(qie)完(wan)善，作(zuo)為一種重(zhong)(zhong)要的高精密光(guang)(guang)(guang)(guang)源，單(dan)頻(pin)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)的應用領域(yu)(yu)非常廣泛。盡管與主流材料加工市場的大(da)功率光(guang)(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)相(xiang)(xiang)比，單(dan)頻(pin)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)市場體量較小，但(dan)憑借獨(du)特的性能以及特殊領域(yu)(yu)的廣泛應用，將(jiang)成(cheng)為激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)技術隊伍里的重(zhong)(zhong)要補充。

（來源(yuan)：網(wang)站，版(ban)權歸原作(zuo)者）