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激光放大器
閱讀�9818�(shí)間:2011-04-18 15:02:29

  激光放大器是指利用光的受激輻射�(jìn)行光的能�(功率)放大的器�。通過(guò)采用激光放大器,可以在獲得高的激光能量或功率�(shí)而又保持激光的�(zhì)量(包括脈寬、線�、偏振特性等�。常用于可控核聚變、核爆模�、超�(yuǎn)激光測(cè)距等重大技�(shù)中的高功率激光系�(tǒng)�

種類

  常見(jiàn)激光放大器可以分為兩類,即脈沖的或�(wěn)�(tài)的。如果輸入激光脈沖的�(shí)間寬度Δc小于放大器高能級(jí)的自�(fā)輻射壽命τ21,則稱為脈沖激光放大器。反�,Δc>�21,的就稱為穩(wěn)�(tài)激光放大器,它包括了長(zhǎng)脈沖激光放大器和連續(xù)激光放大器。脈沖激光放大器以放大激光能量為主,而穩(wěn)�(tài)激光放大器則主要是放大激光功�(或光�(qiáng)),實(shí)際上激光振蕩器也是這樣分類的。此�,脈沖激光放大器中,還可分出一�,稱之為超短脈沖放大�,它主要�(duì)鎖模激光脈沖�(jìn)行放�,與鎖模激光器一樣有自己的特�(diǎn)�

使用注意

  激光放大器工作�(shí)要注意以下特�(diǎn)�

  1.振蕩器和放大器的增益同步�(wèn)�。當(dāng)激光束后通過(guò)放大�(特別是在多級(jí)放大的情�),只有讓放大器的增益落后振蕩器一定時(shí)�,才能保擊出證當(dāng)被放大的激光束通過(guò)�(shí),能保持著的增益,即處于工作狀�(tài)�

  2.為了防止放大器后�(jí)向前�(jí)反饋光束,干擾前�(jí)工作,故�(yīng)在相鄰兩�(jí)之間裝置隔離器;

  3.了防止放大器寄生振蕩,放大器工作物質(zhì)的兩端面�(yīng)磨成布儒斯特角,或在輸入端面�?cè)鐾改�?/FONT>

  4.振蕩器出�(lái)的光束直徑較�(xì),而放大器工作物質(zhì)的直徑較�,故為了更有效地利用放大器工作物�(zhì)的粒子數(shù)反轉(zhuǎn),應(yīng)把前�(jí)光束直徑用望�(yuǎn)鏡擴(kuò)�,這就是光束直徑匹配的�(wèn)��

  5.為了將放大器的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)能量全部提取出來(lái),通常放大器都被設(shè)�(jì)在飽和狀�(tài)下工作�

原理及發(fā)展現(xiàn)狀

  為獲得高的激光能量或功率而又保持激光的�(zhì)量(包括脈寬、線寬、偏振特性等�,通常采用激光放大的方法。對(duì)于常�(guī)的固�、氣體激光器,多采用振蕩�(jí)加放大級(jí)的方�。在固體激光放大器�,近�(lái)提出一種相位共軛反射器(Phase Conjugate reflector)的方法,采用PCR,即可以獲得很高的放大倍率,又能夠保持很好的光束質(zhì)量。PCR可以通過(guò)氣體、固體以及光纖等介質(zhì)�(lái)�(shí)�(xiàn)�

  與此同時(shí),半�(dǎo)體激光放大器也在迅速發(fā)�。偏振依賴問(wèn)題曾是一�(gè)難題,近�(lái)由于采用了張�(yīng)變量子阱�(jié)�(gòu)(或采用張應(yīng)變與層應(yīng)變結(jié)�(gòu)組成的應(yīng)變補(bǔ)償量子阱�(jié)�(gòu)�,比較好地解決了偏振依賴�(wèn)�,所以半�(dǎo)體激光放大器的發(fā)展已顯示出優(yōu)�(shì)。特別是�1330nm波長(zhǎng)�,由于目前光纖放大器還難以解決泵浦源等問(wèn)題,因此 這�(gè)波段上的半導(dǎo)體激光放大器有望�(fā)揮大的效��

  此外,全光纖激光放大器的研制及其出色應(yīng)用是近年�(lái)光子技�(shù)�(lǐng)域又一件引起廣泛關(guān)注的大事。目前主要在1550nm波段、以摻鉺光纖激光放大器(EDFA)為代表的器件研制獲得成功,并在光纖通信系統(tǒng)中獲得出色的�(yīng)�,以致使光通信�(lǐng)域發(fā)生重大變�。提高EDFA的性能(如提高連級(jí)EDFA的信噪比、實(shí)�(xiàn)EDFA的增益平坦化�)、擴(kuò)大EDFA的應(yīng)�(如將其用于各種模式的通信系統(tǒng))�,仍在深化研究之�。在新的波段,特別是�1330nm波段,實(shí)�(xiàn)光纖放大也是近年�(lái)被廣泛研究的課題。使用氟化物光纖完成�1330nm波段的光纖放大器也引人關(guān)��

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