Kakšna je razlika med enonačinskim in večnačinskim laserjem?

Bistvena razlika med aEnomodalni laserin aVečmodni laserje, da ima enomodni laser samo en način v vzorcu izhodnega žarka, medtem ko ima večmodni laser več načinov v vzorcu izhodnega žarka. Zato lahko z M2 (kakovost žarka) ocenimo, ali je laser enomodni ali večmodni. Glede na različne M2 lahko laser razdelimo na 3 vrste. M2<1.3 is a pure single-mode laser, M2 between 1.3 and 2.0 is a quasi-single-mode laser, and M2>2.0 je večnačinovni laser.

Razlika v načinu bo neposredno vplivala na prostorsko porazdelitev energije. Z vidika porazdelitve energije enomodni laserji predstavljajo tipično Gaussovo porazdelitev, medtem ko večmodni laserji predstavljajo tipično plosko porazdelitev z relativno povprečno energijo in superpozicijo več načinov, zato kakovost žarka ni tako dobra kot enomodni. Energija enomodnega laserja je relativno koncentrirana. Ko je enaka laserska moč fokusirana z istim optičnim sistemom, je energija enomodnega laserja v žarišču veliko višja od energije večnačinovnega laserja. Če primerjamo njihovo kakovost žarka, premer žariščne (ali defokusne) točke, divergenčni kot in gostoto moči goriščne (ali defokusne) moči, je mogoče videti, da enomodni laserji v teh specifikacijah prekašajo večmodne laserje. Še pomembneje je, da imajo večmodni laserji zaradi prisotnosti načinov višjega reda znotraj večmodnih laserjev večjo disperzijo in večjo izgubo energije kot enomodni laserji. Večmodni laserji torej niso dobra izbira za prenos na dolge razdalje.

Vendar pa enomodni laserji v nekaterih pogledih niso boljši od večmodnih. Tradicionalni enomodni laserji imajo zelo tanka jedra in majhne premere (na splošno manj kot 10 μm). Prag poškodb optičnega vlakna je zelo nizek in težko prenese visokoenergijske svetlobne valove. Fiber laser zahteva, da se signalni laser in črpalna svetloba prenašata v jedru vlakna hkrati, zato je izhodna moč fiber laserja zelo nizka, površina končne ploskve vlaken je majhna, težko je združiti črpalno svetlobo in Učinkovitost pretvorbe svetlobe v svetlobo laserja z vlakni je zelo nizka. Ker je jedro enomodnega laserja tanjše, je nelinearni učinek enomodnega laserja relativno velik. Večnačinski laserji povečajo premer jedra na podlagi enonačinskih laserjev, tako da je v vlaknu več načinov in podpira večnačinovni hkratni prenos. Po koherentni superpoziciji polj več načinov v večmodovnem laserju je porazdelitev polja načina v celotnem jedru vlakna relativno ravna, kar lahko zmanjša učinek samofokusiranja med optičnim prenosom. Prenosna razdalja signalne svetlobe visoke moči v optičnem vlaknu je lahko relativno dolga, stabilnost pa visoka. Večmodni laserji ne samo povečajo prag poškodbe, ampak tudi zmanjšajo gostoto moči laserja s povečanjem preseka vlakna, s čimer učinkovito zatrejo nelinearni učinek v vlaknu.

Kontaktni podatki:

Če imate kakršne koli ideje, se obrnite na nas. Ne glede na to, kje so naše stranke in kakšne so naše zahteve, bomo sledili svojemu cilju, da svojim strankam zagotovimo visoko kakovost, nizke cene in najboljšo storitev.